离体猪肝微波消融灶的弹性变化及其病理意义

注；ｔ １。Ｐ １：各时间功率组消融前后的ＳＲ差异比较；ｔ ２，Ｐ ２：相同消融时间不同消融功率的消融后ＳＲ差异相邻逐组比较；ｔ ３．Ｐ ３：不同消融 时间相同消融功率的消融后ＳＲ差异两组间比较
万方数据
·７８·
中心向边缘部湿润度逐渐增大；中心部的天线针道处 可见碳化改变。
２．消融功率对中心处碳化程度的影响强于消融时 间，在３０～７０ Ｗ不同组合中，尽管３０ ｗ时已经可见 碳化痕迹，但是７０ Ｗ引起的碳化甚为明显；当功率不 变而增加消融时间时碳化加重没有凝固范围增大的显 著（图２）。
表１不同消融时间功率组合靶区整体与对照区消融后的ＳＲ比较（岳±ｓ）
消融前１．０３±０．０７ １．０６±０．０１ １．０５±０．０１ ０．９８土０．０１ １．０４±０．０５ １．０３±０．０８ １．０６士０．Ｏｌ １．０５±０．０４ １．０５土０．０５ １．０１±０．０３ 消融后１２．１３±１．７０ １６．０２±２．０７ ２５．７２±１．９６ ３３．７７±１．７９ ４２．２２士５．６９ １７．９２±１．０６ ２９．６９±３．２３ ３５．５８±２．４６ ４４．０６±６．５３ ６０．３９±３．２６
三、消融后靶区光镜下组织改变 靶区中心处：无论消融时间３ ｒａｉｎ或７ ｍｉｎ，低功 率时中心处主要表现为细胞浊肿和灶性坏死，随着功 率增大，坏死和碳化的程度加重、范围增大，甚至出现 组织结构消失（图３）。 靶区边缘处：３０ Ｗ消融３ ｒａｉｎ时边缘处以细胞浊 肿为主，当消融时间延长逐渐表现为细胞浊肿和细胞 坏死混在；当用７０ Ｗ消融７ ｍｉｎ时边缘处开始出现 片状细胞坏死（图４）。
．实验研究·
离体猪肝微波消融灶的弹性变化及其 病理意义
章建全 刁宗平 卢峰 盛建国 何金
【摘要】 目的探讨微波消融致离体猪肝弹性改变及其与肝组织坏死程度之间的对应关系。方法 以离体猪肝为消融模型，利用弹性超声的色彩显示和应变率比值定量检测对消融前后靶区的弹性进行对 照研究，同步观察靶区的组织学变化。结果 随微波功率增大和消融时间加长，消融区的弹性显著降低， 硬度增大，同时细胞坏死和碳化程度加重。并以微波功率的影响为著。结论 弹性超声检查提示微波消融 令离体猪肝迅速变硬，可从硬变程度推断凝固坏死的程度。
三、研究方法 １．弹性超声检查：应用日立ＨｉＶｉｓｉｏｎ一９００和 ＨｉＶｉｓｉｏｎ—Ｐｒｅｉｒｕｓ弹性超声仪，超声频率１４ ＭＨｚ，彩 色弹性图像显示可测定ＲＯＩ的应变率及两个ＲＯＩ内 应变率比值（ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｉｏ，ＳＲ）。在研究平面上以反复 循环加压一释放的方式轻轻施力，压力指数保持在 ３～４级。冻结图像在靶区与邻近对照区分别勾画椭 圆形感兴趣区ＲＯＩＡ和ＲＯＩＢ，两个ＲＯＩ尽可能同深 度、同形状、同大小。ＨｉＶｉｓｉｏｎ—Ｐｒｅｉｒｕｓ超声仪在彩色 弹性图和基础灰阶声像图上能同步对应显示ＲＯＩ，便 于勾画ＲＯＩ边界时利用灰阶图和彩阶图彼此参照互 补，提高准确性。点击自动计算按钮后，超声屏幕自动 显示靶区和对照区的应变率Ａ％、Ｂ％以及两者比值 Ｂ／Ａ，即ＳＲ，ＳＲ表示靶区的硬度是对照区的多少倍。 于消融前即刻和消融后５ ｍｉｎ分别测得对应位置 ＲＯＩＡ和ＲＯＩ。的ＳＲ（图１）。每个时间功率组合重复 消融５次，每次消融后对消融区重复取样３次测量 ＳＲ，因此每个时间功率组合消融前后分别有５个ＳＲ， 计算出每个组合ＳＲ的平均值。完成ＳＲ测算后在超 声监视下沿微波针道剖开靶区，再于其最大短轴面剖 开，分别测量获取靶区的最大长径、最大宽径和最大厚 径。 ２．光镜组织学观察：消融后分别取各靶区中心处 和消融缘处１０ ｍｍｘ １０ ｍｍ的组织块经１０％甲醛固 定、石蜡包埋、ＨＥ染色，光镜下观察细胞结构，按结构 完整、浊肿、坏死、结构消失、碳化等表现的程度进行描
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ Ｕｌｔｒａｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ；Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ／ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ｕｓｅ；Ｌｉｖｅｒ
经皮微波消融技术已经成为生长于肝脏等器官肿 瘤原位微创灭活治疗的重要手段之一，电磁热令靶区 组织凝固、脱水甚至碳化。体外实验发现微波消融后 靶区结构的触觉变得坚硬，临床病例研究显示消融区 穿刺阻力明显增大，然而目前无论是ＣＴ、ＭＲ还是常 用的二维超声乃至超声造影都不能反映微波消融治疗 对组织硬度的影响。肿瘤消融后硬化程度与其坏死程 度之间存在什么关联呢？笔者应用弹性超声结合组织 学方法进行系列化研究，以期弹性超声可用于监测与 指导经皮微波消融治疗过程。
讨
论
弹性物质受到外力作用发生形变，当外力消失后 恢复到原来形状的能力即为该物质的弹性。弹性是生
物组织的基本力学属性之一，可随生物组织内部成分 及其结构的不同而不同。实时弹性超声成像可获取常 规超声成像模式无法获取的组织弹性信息，以直观的 影像显示和定量计测生物组织的硬度，有助于肝硬化 分级诊断、乳腺和甲状腺结节病理性质的鉴别诊断 等［１。７］。本研究旨在探讨弹性超声可否从微波热凝固 导致靶区硬度的改变评价消融效果及其机制，研究结 果显示离体猪肝组织在微波消融后彩色弹性声像图上 靶区的色彩由消融前的红、黄、绿色变为深蓝色甚至无 色，靶区与未消融的对照区弹性应变率比值ＳＲ由消 融前的接近于１大幅度升高至６０左右，表明微波消融 令肝组织弹性降低，质地变硬，且靶区质地硬化程度与 微波功率增大和消融时间加长正相关。
ＤＯＩ；１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－４４７７．２０１ １．０１．０２５ 基金项目：第二军医大学附属长征医院。三重三优”学科和人才建 设专项基金（２００５—０３—１６） 作者单位：２００００３上海，第二军医大学附属长征医院超声诊疗科 （章建全、刁宗平、卢峰、盛建国），病理科（何金）
述。 四、统计学分析 使用ＳＰＳＳ １３．０统计软件，统计量为每个时间功
率组合消融前后各５个ＳＲ的算术均数以及最大剖面 的３个径线算术均数。对各时间功率组消融前后的 ＳＲ差异进行成对双样本均值ｔ检验，对相同消融时间 不同消融功率的消融后ＳＲ进行相邻逐组双样本等方 差假设ｔ检验，对不同消融时间相同消融功率的消融 后ＳＲ进行两组间双样本等方差假设ｔ检验。均设定 检验水准ａ＝０．０５。
【关键词】超声检查；微波／治疗应用；肝
Ｅｉａｓｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｌｅｓｉｏｎｓ ｉｎ ｐｏｒｃｉｎｅ ｌｉｖｅｒ ＺＨＡＮＧ Ｊ ｉａｎ—ｑｕａｎ。ＤＩＡ０ Ｚｏｎｇ—ｐｉｎｇ。ＬＵ Ｆｅｎｇ，ＳＨＥＮＧ Ｊｉａｎ—ｇｕｏ，ＨＥ Ｊｉｎ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ。Ｃｈａｎｇｚｈｅｎｇ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ｔｏ Ｓｅｃｏｎｄ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００００３，Ｃｈｉｎａ
结
果

一、消融后靶区与邻近对照区的弹性声像图特征 微波消融后弹性超声彩色声像图上消融区的色彩 由消融前的红、黄、绿色变为深蓝色甚至无色，而对照 区的色彩仍与消融前相同或近似，提示消融区弹性降 低（图１）。 各时间功率组消融前靶区整体与对照区的ＳＲ接 近１，消融后的ＳＲ均显著升高，差异有统计学意义（３ ｒａｉｎ组Ｐ＝０．００００～０．０００２；７ ｍｉｎ组Ｐ＝０．００００）。 相同消融时间ＳＲ随消融功率增大而递增，相邻各组 间消融后ＳＲ的差异均有统计学意义（３ ｒａｉｎ组Ｐ＝ ０．０００１～０．０２２１；７ ｍｉｎ组Ｐ＝０．００００～０．０１９９）；相 同消融功率随消融时间加长，ＳＲ亦增大，每一组间消 融后ＳＲ的差异亦均有统计学意义（Ｐ＝０．００００～ ０．０００５）。ＳＲ增幅最小者为３ ｍｉｎ一３０ Ｗ组合的 １２．１３，最大者为７ ｍｉｎ一７０ Ｗ组合的６０．３９（表１）。 靶区整体消融后ＳＲ计测较消融前误差增大，消 融前的标准差范围为０．０１～０．０８，消融后的标准差上 升至１．０６～６．５３，提示消融前靶区内弹性值比较均 一，而消融后靶区弹性值在增高的同时存在较严重的 不均一。 增大微波功率和延长消融时间均促进靶区整体弹 性的降低或丧失，有助于提高消融区的硬化程度。 二、消融后靶区剖面观 １．消融后靶区呈椭圆形至类圆形，色泽变为灰白， 与周围肝组织分界清晰。凝固区的３条最大径线与弹 性彩色声像图上的色彩改变范围相一致。消融组织由
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｖｅｒ ｔｉｓｓｕｅ ｄｕｅ ｔＯ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｄａｍａｇｅｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｕｓｉｎｇ ｆｒｅｓｈ ｐｏｒｃｉｎｅ ｌｉｖｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｅｌａｓｔｏ－ｕｌｔｒａｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｂｏｔｈ ｉｎ ｃｏｌｏｒ ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ ｓｔｒａｉｎ ｒａｔｉｏ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ５ ｍｉｎ ａｆｔｅｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｂｌａｔｉｏｎ（２４５０ ＭＨｚ）ｉｎ ｍａｎｎｅｒ ｏｆ ａｎｔｅｎｎａ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｔＯ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｖｅｒ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ，ｉｎ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｅａｃｈ ＲＯＩ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｅｌａｓｔｏ－ｕｌｔｒａｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ ｓｈｏｗｅｄ’ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｕｇｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｌｉｖｅｒ ｔｉｓｓｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｙ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍａｓｓｉｖｅ ｃｏａｇｕｌａｔｉｖｅ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ｏｆ ｌｉｖｅｒ ｃｅｌｌｓ ａｆｔｅｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ， ｉｎ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔＯ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｉｅｌｄ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｔｉｍｅ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ Ｅｌａｓｔｏ－ｕｌｔｒａｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｌｅｓｉｏｎ ｉｎ ｐｏｒｃｉｎｅ ｌｉｖｅｒ ｇｏｔ ｒａｐｉｄｌｙ ｈａｒｄｅｎｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔＯ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｔｉｓｓｕｅ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｔＯ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ Ｏｆ ｔｉｓｓｕｅ ｈａｒｄｅｎｉｎｇ．