高温射频消融治疗肺部恶性肿瘤的现状

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实验研究, 证实组织内盐水 注 入 能 够 增 加 !"# 效 应, 并推测其机制可能有以下三点: !注入盐水使组 织的张力增高, 从而使电极有效作用面积增加。 " 由于组织冷却及组织中离子含量高使阻抗降低, 利 于电流传导。# 组织中水含量高, 利于热量传导及 加温后的热盐水在组织中弥散使热损毁范围增大。 但同时指出损毁区的形状并不规则, 给判断损毁范 围造成困难。 ! " $ 减低肿瘤组织中的血液供应 基于热损毁实 体组织的直径与血流灌注情况密切相关性, 有研究
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围, 并尝试微导管动脉栓塞方法以热损毁肝组织的 范围, 但由于肝脏的双血供特征, 而未取得预期效 果, 遂提出利用明胶海绵微球或碘油栓塞肝血窦以 扩大热损毁范围可能是一种有效的方法, 另外利用 药物造成全身低血压控制肿瘤组织的血液灌注也在
[$+] 实验阶段 , 但在开腹手术中进行热损毁治疗中已
陕西肿瘤医学 )$$) 年 ’ 月 第 +$ 卷第 ) 期
・ ,+ ・
!专题专稿!
高温射频消融治疗肺部恶性肿瘤的现状
程庆书, 马连君, 张卫强, 刘
【中图分类号】 !"#$%&’; !"#(%) 【文献标识码】 * 【文章编号】+$$,-"$$+ ()$$)) $)-$$,+-$(
锟, 王云杰
电阻抗, 含电解质多, 含水量大, 结构疏松的组织的 电阻抗较低, 相反则较高; 低阻抗利于电流在组织中 的传导, 使电能的沉积范围扩大, 高阻抗的作用则相 反, 使电能沉积局限在电极周围, 造成局部组织升温
[&] 过快, 影响损毁范围的扩大 。第二, 组织的导热特
肺癌是世界上对人类健康和生命威胁最大的恶 性肿瘤之一, 多数肺癌患者就诊时已属晚期, 现有的 治疗方法疗效不理想, 特别是对放、 化疗不敏感的肺 癌和多发性肺转移瘤患者的疗效更差, 合并重要脏 器功能障碍和部分高龄肺癌患者丧失了治疗机会。 近 )$ 年来, 肿瘤热疗研究的迅速发展, 使射频技术 得到广 泛 应 用, )$$$ 年 开 始 有 关 于 高 温 射 频 消 融 (!/01234567589: /;</=128, 治疗肺部恶性肿瘤的 !>*) [+, )] 报道 。高温射频消融治疗肺部肿瘤的机理及方 法, 有别于电容式射频透热疗法。该方法是在 ?@、 通过经皮肺穿刺将射频电极 A!B 及超声等引导下, 置入瘤体内部, 治疗中电极产生的高温直接作用于 肿瘤组织, 温度可达 .$C , 对周围正常组织损伤较 小, 对脂肪、 肝肾功能、 肺功能影响小, 具有创伤小, 恢复快, 操作简单, 副作用小, 可一次同时治疗多个 肿瘤等优点。 ! 肿瘤组织热损伤的相关原理
得良好的疗效。 $ 影象技术在 !"# 中的应用 影象学技术在射频热损毁肺部肿瘤过程中起重 要作用, 超声和 =!F 分别因肺组织含气, 需要在强
陕西肿瘤医学 3223 年 0 月 第 &2 卷第 3 期
・ /1 ・ 的安全性和可行性, 通过实验作者认为经皮穿刺射 频损毁肺实质组织是安全可行的, 热损伤反应是可 预见的, 组织的病理改变和其 $% 表现一致性良好。 [3&] 年 等在 $% 引导下利用单电极 !"# &440 BC8DE;FG 对 ’ 只新西兰白兔肺内的 ’ 个 HA3 肿瘤结节进行治 疗, 作者认为, 利用 $% 引导进行经皮穿刺 !"# 治疗 肺内肿瘤是可行的、 有效的, 但治疗过程中应防止气 胸发生, 一旦出现气胸应及时处理, 以免减低射频机 的输出功率, 影响治疗效果。
[ ] ! "# " $ 双电极 $::; 年 =8->?>@ $6 等报道了使用 双电极技术进行 !"# 实验研究结果, 在该文献中描
有阻断门静脉以扩大损毁区的报道。 ! " % 治疗策略的新进展 为防止短期内大量热能 沉积在电极周围造成组织的汽化、 炭化、 空洞形成,
[ ] -./01234 $; 等设计了脉冲 !" 加温技术。在离体肝 组织插入暴露部分 7 & +8* 的冷电极, 以 7(E28 为一
性和散热特性, 含水多、Biblioteka Baidu结构疏松、 不含气的组织导
[&] 热性好, 反之则导热特性不好 ; 血运丰富的组织因
其中含水量高, 产生热沉积效应, 吸收大量的热能, 使组织的温度上升较慢, 同时随血液循环将大量的 热能带走, 减少了热能在肿瘤实质中的沉积, 使组织
[(, &] 温度上升慢, 影响热损毁的范围扩大 。
[&’] 等报道利用锚状电极技 疗及观察疗效。李毅红
术 !"# 治疗肺内肿瘤的 $% 表现, 发现 !"# 后 ()*+ 内, 消融区表现为 $% 值增高, 但 !"# 结合无水酒精 注入 ( ,-.) 治疗者, 表现为 $% 值下降, 在 !"# 治疗 后肿瘤边缘也有弥散性 $% 值增高影, 由于肺内肿 瘤与周围组织的良好的对比度, 以及利用调整 $% 扫描条件等手段, 可以清楚的显示肿瘤轮廓及电极
[$%] 者 提出减低肿瘤组织血液供应以扩大热损毁范
进行
射频 损 毁 研 究, 发 现 在 活 体 内, 相 同 技 术 参 数 下, 在兔 !"# 造成的热凝固性坏死区较离体情况下小, 肺组织内可造成直径 ( ) ’** 的凝固性坏死, 总体上 凝固性坏死区的直径与电极表面温度密切相关, 但 达到凝固性坏死的最低温度较离体情况下高 ’ ) +, 左右, 电极不同部位的表面温度的变化差距更大, 作 者认为活体组织的血液灌注因素是导致组织快速散 热, 使 !"# 损毁区减小的主要原因。
研究和临床应用中, 冷电极使用较广泛。 ! " ! 增加电流和热能在组织中的传递 一些研究 者试图通过在 !" 加温前和 A 或加温中向组织内注入
[$7] 盐水以增加热损毁范围。 BCD3>4?C 等利用 !"# 结 合组织内盐水注入分别对离体、 活体动物肝脏进行
射频电极、 射 !"# 治疗系统是由穿刺定位系统、 频机、 及监控系统等几个方面组成, 近年射频技术的 发展主要围绕如何扩大损毁范围和准确判定损毁效 果两个方面展开研究。 !"# 电极发展 ! " # " # 单电极 单电极是指 $% & $’ 号穿刺针大小 的金属针, 外被绝缘层, 电极尖端暴露导电, 电流经 此导入其周围组织。单电极技术在兔肺内
! " # " ! 多电极阵列 为扩大 !"# 的范围, -./01234 等设计了一种多电极阵列 !"# 技术, 将6&+根 电极 (暴露部分 78*) 以不同的间距置入离体的牛肝
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同时比较了多电 脏内, 在 9( & :(, 射频损毁 ; 分钟, 极同步 !" 加温和序列 !" 加温的效果, 发现如果电 极的间距超过 $ ) +8*, 造成电极间的凝固性坏死灶 不连续, 而且多电极同步加温 !"# 范围较序列加温 “锚状” 电极 !"# 范围大。另外一种阵列多电极是 (又称 “ < 状” “伞状” 、 电极) , 是将弹性良好的多个细 针状电极置于 $% & $: 号活检穿刺针壳内, 制成同轴 共壳电极, 导入实体组织后, 然后通过针柄上的推进 装置, 将电极推出针壳展开排成锚状阵列; 采用这种 电极克服了 -./01234 等设计的多电极阵列穿刺次数 多、 电极间距不易掌握的缺点。目前锚状电极在基 础研究和临床治疗中应用较多。
【收稿日期】)$$$-$&-$. 【作者单位】第四军医大学唐都医院, 西安 "+$$#, 【作者简介】 程庆书 ( +.&$—) , 男, 四川人, 主任医师, 副教 授, 硕士生导师, 研究方向: 肺、 食管肿瘤的诊 断与治疗。近年研究多电极组织间高温射频 治疗肺部恶性肿瘤。
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天内发生凝固性坏死; 但当温度上升至 +$&C 以上 时, 则易引起组织的汽化、 炭化、 空洞形成, 故 !>*
个工作周期, $+E28 内给予 $+(( & 6(((*# 的高峰值 电流, 然后转换为 +((*# 的低峰值电流, 总加温时 间为 $+*C@, 可导致直径为 7 ) ; & % ) (8* 的凝固性坏 死, 而在阻抗不增加的情况下给予持续高电流 (9+( 加温造成的凝固性坏死区的直径为 6 ) : & $7+(*#) 在活体情况下脉冲射频加温技术可使直径 & 7 ) +8*; 而持续电流射频加 6 ) ’8* 的区域发生凝固性坏死, 温损毁区的直径为 6 ) %8*, 该文献认为在低峰值电 流期间, 产热与散热的动态平衡有利于散热, 使热能 的穿透力增强, 防止了热量在电极周围快速积聚所 致的组织汽化、 炭化和空洞形成, 从而扩大了热损毁
[’] 治疗时温度一般控制在 &$ G +$$C 之间 。
! " % 加温治疗肿瘤的生物学基础 肿瘤组织对热 有特殊的敏感性, 这种特殊的敏感性有其相应的生 物学基础。肿瘤的血管及其微循环结构与正常组织
[,] 相比, 肿瘤组织的血管网发育不良 , 使肿瘤组织内
的血流速度缓慢、 血流量低, 常为临近的正常组织的 从而导致其散热功能的降低, 热能易在肿 +$I 左右, 瘤组织内积聚, 接受同样剂量的热能, 肿瘤区域的温 度较正常组织的温度高 & G +$C ; 动物的实体肿瘤 中的乏氧细胞为 +$I G )$I , 而人类实体肿瘤中的 乏氧细胞的比例还远高于此, 乏氧细胞对热的耐受 性差, 易受损伤, 热疗的效果随着乏氧细胞比例的增
["] 逆的破坏 , 经过这种高温损伤的细胞, 大多数在数
! " ! 组织内射频加温的机制 射频机产生的高频 率转换的正弦电流, 经电极导入其周围组织内, 组织 内的离子随电流正负极的转换而频繁震荡, 而极性 的生物大分子亦随电流方向的变换而频繁改变极化 方向, 通过上述两种方式产生的摩擦作用, 将电能转 化为热能, 使组织的温度升高 。通常 !>* 应用的 [(] 电流频率介于 #&$DEF G &$$DEF 之间 。 ! "# 热在肿瘤组织中的传递 !>* 治疗肿瘤的范 围主要与两方面的因素有关: 第一, 电能在肿瘤组织 中的沉积分布范围。在给定 !> 电流技术参数的情 况下, 电能在组织中的沉积分布主要取决于组织的
[&] 等报道 !"# 治疗 1 例肺内 " # % 临床应用 I?J?K 肿瘤患者, 作者认为, 经皮穿刺射频治疗肺内肿瘤是
磁场条件下工作的特殊 !"# 设备及价格昂贵而使 应用受限, $% 应用较普遍。胸部 $% 不仅可将肿瘤 与周围组织区分出来, 还可显示出射频电极, 在肺部 肿瘤 !"# 治疗过程中应用其选择治疗目标、 指导治
[,] 多而增高 ; 组织受热刺激的早期, 血管扩张, 血流
加快, 组织细胞代谢增强, 但随后血流减慢、 淤滞, 酸 性代谢产物堆积, 组织内的 JE 值下降, 由于在酸性 环境中细胞对热的敏感性增加, 易受损从而增加了
[,, .] 热疗的效果 。
・ ’6 ・ ! !"# 技术现状
陕西肿瘤医学 6((6 年 ; 月 第 $( 卷第 6 期
[6] 的范围。程庆书 等在利用锚状电极 !"# 治疗肺 内肿瘤时, 采用梯次增加射频机输出功率的方法, 取
述了将负极和正极同时插入离体的动物肝脏内进行 热损毁, 使正极和负极同时对各自周围组织进行加 温, 可使热损毁的范围较单电极扩大, 但在两个电极 间的区域损毁组织的形状是椭圆形而不是圆形, 使 其临床应用价值受到限制。 其 ! " # " % 冷电极 这种电极采用 $% & $’ 号电极, 芯中空, 含有两个相通的内孔, 使冷却介质 (水或空 气) 可在其中循环, 通过在加温过程中降低电极尖的 温度, 可阻止电极周围组织的汽化、 炭化空洞形成和 水分丢失, 使热损毁的范围增加。目前在 !"# 基础
! " $ 肿瘤组织热损伤的温度依赖性 细胞的自身 稳定机制使其在 ($C 左右的环境中仍能维持正常 的功能, 当环境温度升高到 () G (&C (即 E@) 时, 细 胞对其它的损伤因素如化疗药物、 放射线变得敏感, 温度 升 高 到 &$ G &)C , 则只需很短的时间 (( G [’] , 就可对细胞产生致死性损伤 ; 在 ’$ G +$$C ’H18) 之间, 几乎立即导致蛋白质凝固, 使胞浆内酶结构、 线粒体酶结构、 核内的核酸组蛋白复合体受到不可
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