脑肿瘤通常用手术，放射疗法和/或化学治疗方案治疗。手术切除，既作为单一形式，又与其他治疗相结合，是许多脑肿瘤管理的基本组成部分。在过去几十年中，与治疗各种良性和恶性脑肿瘤的手术切除的作用和适应症相关的手术技术和态度已经发生了显着变化。然而，次全切除肿瘤仍然存在问题，并且与患者死亡率和发病率的风险增加有关。此外，对于一些进行性良性肿瘤，在面对手术失败时使用的最合适的救援疗法存在不确定性。因此，对于新的，更有效的和侵入性更小的神经外科方法仍然存在未满足的临床需求。
　　 在这项研究中，研究人员引入HFIRE作为治疗脑肿瘤的新型消融技术。研究人员之前已经证明，IRE能够安全地消融正常犬齿和啮齿动物大脑以及自发性胶质瘤的确定病灶区域。鉴于不同组织类型之间存在不同的电性质以及IRE和HFIRE脉冲之间固有的生物物理差异，研究人员认为这一早期阶段的研究需要符合IDEAL建议，作为器官和适应症的第一步。HFIRE的特异性评估。研究人员的研究结果表明，分娩HFIRE脉冲脑瘤使用标准设备和现代神经外科实践中可用的技术是可行的。研究人员还证明，在具有天然存在的脑膜瘤的狗中，其是人类疾病的忠实模型，所使用的HFIRE脉冲参数在不诱导肌肉收缩的情况下施用并且能够产生临床相关体积的肿瘤消融。虽然采用的治疗和切除研究设计排除HFIRE的安全性的具体评价，治疗给予狗以可接受的临床发病的这个小群体。
　　 治疗计划是安全有效的脉冲传递以及HFIRE和IRE持续神经外科进化的基础。然而，治疗计划程序的复杂性仍然是用于脑癌治疗的HFIRE和IRE的广泛临床实施的障碍。综合解决方案将HFIRE工作流程的所有必要组件整合到一个用户友好的平台中，该平台可以整合到当代神经外科手术室中，目前正在脑肿瘤患者中开发和验证。该软件允许解剖学上准确的组织特异性分割,肿瘤尺寸的确定,以及可用于外科手术的虚拟电极插入方法的制定。然后，这些体积表示用于在脉冲递送期间计算地模拟有源电极周围的电场分布,以确定肿瘤覆盖和细胞杀伤概率并避免热损伤。关于HFIRE或IRE的可行性的另外的先前公认的限制包括在一些器官或深部肿瘤中术中确认肿瘤消融的困难。在这些情况下，可能无法使肿瘤中的变化可视化，或者可见肿瘤在治疗后可能无法明显改变外观。尽管有成功的肿瘤消融的组织病理学证据，但在脉冲递送后的该研究中未观察到肿瘤总体外观的显着改变。然而，研究人员证明了成功电穿孔的评估可以通过监测治疗期间肿瘤抗性的变化来实时实现，该技术的临床实用性也已在胰腺癌中显示。
　　 尽管该研究的局限性是样本量小，但患者特异性HFIRE治疗成功地传递给所有狗，没有直接归因于观察到的HFIRE程序的不良反应。这项试点研究有助于证明IRE在包括大脑，肝脏，胰腺，肾脏和前列腺在内的各种器官中的潜在用途。在狗2，它有一个Sindou类型VI脑膜瘤观察瞬态术中和术后的AEs。这些AE归因于在肿瘤切除期间而不是HFIRE治疗中的侧支静脉的破坏。手术治疗侵袭性矢状面脑膜瘤的理想方法值得商榷。静脉结构的风险是公认的并发症，静脉破坏可能与狗2中发生的术后神经功能恶化有关.由于HFIRE脉冲直接靠近侧支和桥接静脉而没有血栓并发症，因此在切除期间观察到的血管破坏也说明了HFIRE潜在的血管保留优势。值得注意的是，与其他热消融方法不同，HFIRE/IRE不受散热效应的影响，这可能导致由于血流导致的热量损失导致大血管附近的肿瘤消融不完全。
　　 切除肿瘤的形态学评估显示，HFIRE诱导快速肿瘤坏死，描绘良好的消融区，以及接近计划体积的治疗体积。HFIRE在脑膜瘤中的病理学作用与其他HFIRE/IRE研究中观察到的相似，包括正常和肿瘤的脑组织。虽然在HFIRE的狗产生均匀的消融，研究人员在狗3的结果重申的是，虽然HFIRE周围的一些组织的非均质性表现良好，瘤内矿化可能扭曲的电场分布和排除完全消融。为解释区域组织的异质性或各向异性，使用多个电极配置或更短HFIRE脉冲持续时间可考虑以促进完全烧蚀。由于该研究有意受到HFIRE治疗后的急性肿瘤切除的限制，因此在狗3的未完全消融的肿瘤中观察到的炎症反应的长期影响是未知的。由于伦理原因，在该研究中立即进行肿瘤切除，并且病理学结果提供了证据，即观察到HFIRE诱导的肿瘤消融不完全依赖于急性炎症的诱导，它们也不是慢性组织重塑的产物。
　　 大脑对用于治疗癌症的消融技术的临床应用提出了一些挑战，因为将致死能量递送延伸到肿瘤周围的大范围正常组织以最大化局部疾病控制通常是不可行或不可取的。然而，HFIRE提供的优势可能有利于在治疗脑肿瘤时扩大边缘。体外研究表明，许多癌细胞质比例扩大，导致其对HFIRE脉冲破坏的易感性显着增强。在含有神经胶质瘤细胞和正常神经胶质的工程共培养肿瘤模型中,HFIRE消融恶性细胞所需的致死能量阈值显着低于正常星形胶质细胞所需的致死能量阈值。尽管还需要进一步的机理研究以表征和进一步说明在体内HFIRE的针对恶性细胞的选择性，这生物物理肿瘤靶向效应具有允许用于增强有效治疗的组织的边缘的可能。