超声引导下微波消融治疗肝癌的研究进展.pdf超声引导下微波消融治疗肝癌的研究进展.pdf

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肿瘤学杂志2010年第16卷第7期超声引导下微波消融治疗肝癌的研究进展RESEARCHPROGRESSINULTRASOUNDGUIDEDMICROWAVEABLATIONINTHETREATMENTFORLIVERCANCERLIXIN李欣(武警总医院,北京100039)摘要超声引导下微波消融治疗肝癌具有局部热效率高、肿瘤局部灭活彻底、创伤小、并发症少等优点。全文就微波消融在肝癌治疗中的进展作一综述。主题词肝肿瘤;微波消融;热疗中图分类号R7357文献标识码A文章编号1671170X(2010)07052304肝癌死亡率很高,已成为我国恶性肿瘤中的第二号杀手,我国每年死于肝癌者占全球肝癌死亡人数的53。手术切除是治疗肝癌的首选方法,然而,由于肝癌起病隐匿,早期临床症状不明显,大多数患者就诊时已处于疾病晚期,仅有20的初诊患者有机会接受有效的手术治疗。同时,肝癌对放化疗并不敏感,治疗效果非常有限。20世纪90年代热消融治疗技术迅速兴起,其中心目的是要求一次治疗或按照设计的具体疗程治疗使整个肿瘤完全坏死13,这是肿瘤非手术治疗的重大进展。作为局部热消融技术之一的微波消融,以热效率高、升温速度快、高温热场较均匀、凝固区坏死彻底、充血带窄、受血流影响因素小等特点在局部热疗中显示出较大的优势4。本文就微波消融治疗肝癌的现状及展望作一综述。1微波消融技术简介局部热消融治疗肿瘤技术是近10年来国内外研究的热点,其主要是在影像技术引导下,将某种能量导入肿瘤组织内,使局部组织迅速达到不可逆凝固性坏死的温度(60℃),造成肿瘤坏死,从而达到治疗肿瘤的目的。目前,热消融治疗在临床应用的主要方法有射频、微波、激光及高强聚焦超声等57。超声引导下微波消融治疗肝癌是现代影像技术和现代热疗技术相结合的产物。首先是各种现代影像技术的发展,特别是现代超声显像技术的迅速发展,可以清晰地显示人体内的软组织结构和肿瘤病变区域,为影像引导的微创介入治疗奠定了技术基础。其次是现代热疗技术的飞速发展,实现了经植入式微波天线将能量导入肿瘤组织内,利用微波高温使肿瘤组织迅速达到不可逆凝固性坏死的温度(60℃),从而达到治疗肿瘤的目的,同时又尽可能少地损害机体。此方法无论是在治疗机制或是在技术方法上均与传统的温热疗法不同,其技术原理的核心是对肿瘤的精确定位及适形凝固灭活。与射频等其他局部热消融方法相比,微波具有热效率高、升温速度快、高温热场较均匀、凝固区坏死彻底、形态规则、边界清楚等优势,更有利于提高肿瘤的治疗效果;同时,由于与射频消融的工作原理不同,微波消融不会产生可能导致起搏器功能障碍的电流,因此微波消融同样适用于安有心脏起搏器的患者。2微波消融治疗肝癌的生物物理学基础微波是一种高频电磁波,它通过对生物组织的内源性加热使组织凝固坏死,即通过微波辐射器把某个频率下的电磁波能量转换成微波辐射能,后者被组织吸收而转换成热能,使组织因受热而温度升高。微波对生物组织加热的机制有两种一种是“离子加热”。在生物组织的细胞内、外液体中含有大量的带电粒子,如钾离子、钠离子和氯离子等,这些带电粒子在交变电场的作用下产生振动,它们与周围的其他离子或分子发生碰撞而产热。另一种方式是“偶极子加热”。在生物组织中存在着大量的水分子和蛋白质分子等极性分子,它们是由于原子排列引收稿日期20100604专题报道523肿瘤学杂志2010年第16卷第7期JOURNALOFONCOLOGY,2010,VOL16,NO7起的正、负电荷的“重心”不重合而构成的电偶极子。这些极性分子在没有外力作用时,其极性指向呈随机状态,因而总体呈中性;当这些极性分子处在交变的微波场作用下时,它们的极性指向便与电场一致,排列有序,并随微波场的交变而转动。这些极性分子在转动的过程中与其邻近的分子摩擦碰撞而产生热量8。3微波消融治疗肝癌的适应证和禁忌证微波消融肝癌的根治性治疗适应证为8①单发肿瘤,肿瘤最大径不超过5CM;②多发肿瘤,肿瘤数目不超过3个,肿瘤最大径不超过3CM;③影像学检查无血管、胆管癌栓或肝外转移灶;④肿瘤距离肝门部肝总管、左右肝管或胃肠管的距离至少05CM;⑤肝功能CHILD分级A或B级,无腹水或少量腹水。微波消融肝脏肿瘤的禁忌证及注意事项8①有严重的凝血功能障碍,血小板低于30109/L,凝血酶原时间大于30S,凝血酶原活动度小于40,经输血、给予止血药等治疗仍无改善者;②大量腹水,经保肝、利尿等治疗后肝前仍有较多腹水者;③肝功能CHILD分级C级者原则上禁用;④肿瘤体积过大如超过肝脏体积的2/3,或弥漫性肝癌者;⑤有严重或急性心、脑血管疾病或肺功能明显障碍,有全身任何部位的急性或活动性的感染病变,待病情稳定或感染控制后方可治疗;⑥肿瘤距离肝门部肝总管、左右肝管或胃肠管的距离不足05CM者慎用。4微波消融治疗肝癌的临床应用41术前准备治疗前检查血常规、肝功能和凝血酶原时间和活动度,50岁以上患者检查心电图并摄胸部X线片,糖尿病患者测血糖,将这些指标调理到较佳状态时进行治疗。治疗当日患者禁食、水,治疗前须建立静脉通道,一般在静脉麻醉下进行,部分部位合适的小肿瘤也可在局麻下进行。42治疗方法超声定位后,常规消毒和铺巾,局麻,尖刀切皮,超声引导下将电极送入穿刺预定的肝肿瘤部位,瘤周旁开5MM常规放置测温针,根据肿瘤的大小设定功率与时间组合,以瘤周温度达到60℃即刻或54℃持续3MIN为停止消融的指标。作用时间一般需要510MIN。43临床疗效的影像学评价微波治疗肝癌的疗效一般采用综合指标来评价,包括治疗过程中温度的监测、治疗后影像学检查、病灶的组织病理学检查、临床化验检查及患者症状、体征的改善等。其中穿刺活检是评价的金标准,但因其为有创检查,难以重复进行,因此影像学评价通常被认为是最重要的评价方法。超声评价超声及超声造影检察肝癌具有简便、快捷和实时的特点,能够判断肿瘤血管的分布及滋养血管的部位、管径和血流速度。完全凝固性坏死灶灰阶超声表现为以针道为中心的强回声,周边伴有较宽的低回声带,随治疗后的时间延长,肿块逐渐缩小,呈不均质强回声,CDFI无血流信号,如果出现局部低回声或仍有动脉血流信号则考虑肿瘤残存或复发。超声造影能增加对血流信号的敏感性,治疗后瘤区无动脉血流信号者再活检为完全坏死,而有血流信号处再活检则显示肿瘤坏死不完全。WEN等9应用造影剂LEVOVIST与CT对消融治疗后1个月瘤内血流显示的比较研究发现,超声造影对血流显示的敏感度为953,特异性为100,准确率为981。因此,认为超声造影可以作为判断消融治疗后肿瘤是否残存的有效的方法10。超声造影的优势在于能实时观察病灶和穿刺针的位置,利于指导消融治疗的过程。更重要的是,超声造影还可以和术中超声技术结合,使肿瘤不完全消融率由161下降到59,大大减少了再次治疗的几率。CT评价CT增强扫描时,完全坏死的肝细胞肝癌病灶表现为无造影剂强化区域的直径等于或大于要治疗的病灶大小。如果在造影动脉期病灶局部或周边出现不规则较厚强化区,而门脉期和实质期为低或无强化,这说明有未完全消融的残存肿瘤或局部复发。但对于转移性肝癌的复发,增强CT扫描动脉期变化十分微小,门静脉期有比较强的造影剂强化。消融后一个月内,病灶周围出现的薄层厚度均匀的环形增强带,一般为消融后的反应性充血和炎性反应,该区域会随着治疗时间的增加而逐渐减弱并消失。MRI评价因热消融后组织脱水而凝固坏死,所以,大多数的完全坏死在自旋回波序列(SPINECHO,524肿瘤学杂志2010年第16卷第7期SE)MR的T2加权图像上表现为均匀一致的低信号,但是,仍有14的完全坏死为显著的高信号,主要原因可能为出血或液化性坏死。44治疗效果董宝玮等11自1994年5月至2004年6月在超声引导下经皮微波凝固治疗原发性肝癌408例,并随访至2004年12月,其中直径≤50CM216例,共275个结节。微波后9564%的肿瘤完全灭活,患者1、2、3、4、5年累积生存率分别为9487、8881、8044、7494和6863。多因素分析结果表明肿瘤大小、数目、CHILD分级对生存有显著性的影响,而肿瘤有无复发对生存率的影响无显著性意义。超声引导下微波消融治疗肝转移癌也取得了较好的疗效。1、2、3、4、5年累积生存率分别为9088、7384、5109、3614和3189。多因素分析结果表明肿瘤数目、治疗后病灶有无复发或转移、肿瘤分化程度对生存率的影响有显著性意义,但肿瘤的大小对生存率的影响无显著性意义。且随着肿瘤数目的增加死亡的危险性增加;治疗后病灶复发或转移组死亡的危险性是无复发转移组的36倍;肿瘤分化愈低死亡的危险性愈高12。同时,对肝癌局部微波热疗后机体及肝癌治疗区细胞免疫反应规律的研究发现,治疗后外周血中CD3、CD4、CD8、NK细胞及巨噬细胞均增加,更重要的是肝癌癌灶内外T细胞、NK细胞及巨噬细胞的浸润均明显增加,表明局部微波热疗能激活、增强机体免疫力13。45并发症一般并发症以短期肝区疼痛、持续时间<3周的低热(39℃)最为常见,多数情况无需特殊处理,可自行缓解。其他并发症包括恶心、皮肤烫伤、胸腔积液、呼吸困难、肝被膜下血肿、小胆管狭窄等。有学者将患者最常出现的低热和不适及伴有寒战、疼痛和恶心等症状称为“消融后综合征”。严重并发症较为少见,包括需治疗的腹膜内出血、针道种植转移、肝脓肿、胃肠道穿孔和血胸等。可能造成死亡的原因有多器官衰竭、败血症休克、肿瘤破裂、胆道严重损伤和肝衰竭等。LIANG等14报道的1136例临床病例中,仅有3例发生严重并发症,包括针道种植1例,胆瘘2例,另有1例患者消融后一周死于心衰和肺部感染。5问题和展望微波热消融治疗肝癌仅仅问世10余年,仍存在着一些问题亟待研究解决。首先,仍然是扩大热消融范围,增强适形调控能力。事实上,当肿瘤稍大(如直径3CM)或欠规整,或周边有大血管时,要求一次消融整个肿块,可靠地实现在三维上的适形消融,并非易事。这里不仅要重视消融技术的改进,同时需要深入研究活体组织的生物物理学的热特性以及与能量的相关性。已有研究人员将关注的焦点由目前常用频率的2450MHZ微波转向另一医用频率的915MHZ微波。915MHZ微波相对于2450MHZ微波频率较低,在肝组织中有着更好的穿透力,其在肝组织中穿透深度约为304CM,意味着能有效地扩大消融范围。实验证明,在相同条件下(输出功率7080W,作用时间6001200S),915MHZ微波仪的单针消融活体猪脾的范围可达到120ML,远远大于2450MHZ微波仪的单针消融体积;而双源915MHZ微波消融仪双导同时作用时,消融体积更大1517。其次肿瘤微波消融治疗要达到一次成功,必须要解决治疗前的科学设计、治疗中的实时监控以及消融后即刻的有效评估等问题。目前临床应用的各种技术方法尚不能完全满足这些要求。第三,超声引导下经皮消融肝癌时,其技术的自由度有限,当肿块位置特殊、肋间隙太窄或是穿刺惟一途径上有重要结构时,均增加了经皮穿刺消融的困难,甚至不可行。第四,目前的国内外报道证明,微波消融对肿瘤完全消融率很高(90),因此,理论上肿瘤复发率应当相应低,但事实上复发率仍较高。有学者对使用“复发”或“新生”一词尚存争议。然而只要宿主的免疫功能增强,对于杀灭残癌或抑制新生癌灶均会有重大作用。因而肿瘤热消融治疗的免疫学研究是探索治愈机制、提高远期疗效的关键环节,值得重视。总之,超声引导下微波消融治疗肝癌具有局部热效率高、肿瘤局部灭活彻底、创伤小、并发症少等特点,但也存在一些问题,尚需进一步深入研究。参考文献1DONGB,LIANGP,YUX,ETALPERCUTANEOUSSONOGRAPHICALLYGUIDEDMICROWAVECOAGULATIONTHERAPYFORHEPATOCELLULARCARCINOMARESULTSIN234PATIENTSJAJRAMJ525肿瘤学杂志2010年第16卷第7期JOURNALOFONCOLOGY,2010,VOL16,NO7ROENTGENOL,2003,1806154715552GOLDBERGSN,GAZELLEGS,DAWSONSL,ETALTISSUEEBLATIONWITHRADIOFREQUENCYEFFECTOFPROBESIZE,GAUGE,DURATION,ANDTEMPERATUREONLESIONVOLUMEJACADRADIOL,1995,253994043ROSSIS,DISTASIM,BUSCARINIE,ETALPERCUTANEOUSRFINTERSTITIALTHERMALABLATIONINTHETREATMENTOFHEPATICCANCERJAJRAMJROENTGENOL,1996,16737597684SIMONCJ,DUPUYDE,MAYOSMITHWWMICROWAVEABLATIONPRINCIPLESANDAPPLICATIONSJRADIOGRAPHICS,2005,25SUPPL169835LIUJB,GOLDBERGBB,MERTONDA,ETALTHEROLEOFCONTRASTENHANCEDSONOGRAPHYFORRADIOFREQUENCYABLATIONOFLIVERTUMORSJJULTRASOUNDMED,2001,2055175236LIANGP,DONGB,YUX,ETALPROGNOSTICFACTORSFORPERCUTANEOUSMICROWAVECOAGULATIONTHERAPYOFHEPETICMETASTASESJAJRAMJROENTGENOL,2003,1815131913257伍烽,王智彪,陈文直,等高强度聚焦超声体外破坏原发性肝癌的病理学观察J中华肿瘤杂志,2001,2332372398梁萍,董宝玮超声引导微波凝固治疗肝癌M北京人民军医出版社,20039WENYL,KUDOM,ZHENGRQ,ETALRADIOFREQUENCYABLATIONOFHEPATOCELLULARCARCINOMATHERAPEUTICRESPONSEUSINGCONTRASTENHANCEDCODEDPHASEINVERSIONHARMONICSONOGRAPHYJAJRAMJROENTGENOL,2003,1811576310VILANAR,BIANCHIL,VARELAM,ETALISMICROBUBBLEENHANCEDULTRASONOGRAPHYSUFFICIENTFORASSESSMENTOFRESPONSETOPERCUTANEOUSTREATMENTINPATIENTSWITHEARLYHEPATOCELLULARCARCINOMAJEURRADIOL,2006,16112454246211董宝玮,梁萍,于晓玲,等超声引导经皮微波消融治疗早期原发性肝癌的远期疗效J中华医学杂志,2006,861279780012梁萍,董宝玮,于晓玲,等超声引导经皮微波消融治疗肝转移癌疗效评价J中华医学杂志,2006,861280681013DONGBW,ZHANGJ,LIANGP,ETALSEQUENTIALPATHOLOGICALANDIMMUNOLOGICANALYSISOFPERCUTANEOUSMICROWAVECOAGULATIONTHERAPYOFHEPATOCELLULARCARCINOMAJINTJHYPERTHERMIA,2003,19211913314LIANGP,WANGY,YUX,ETALMALIGNANTLIVERTUMORSTREATMENTWITHPERCUTANEOUSMICROWAVEABLATIONCOMPLICATIONSAMONGCOHORTOF1136PATIENTSJRADIOLOGY,2009,251393394015SUNY,WANGY,NIX,ETALCOMPARISONOFABLATIONZONEBETWEEN915AND2,450MHZCOOLEDSHAFTMICROWAVEANTENNARESULTSININVIVOPORCINELIVERSJAJRAMJROENTGENOL,2009,192251151416SHIW,LIANGP,ZHUQ,ETALMICROWAVEABLATIONRESULTSWITHDOUBLE915MHZANTENNAEINEXVIVOBOVINELIVERSJEURJRADIOL,2010APR13EPUBAHEADOFPRINT17LIUFY,YUXL,LIANGP,ETALCOMPARISONOFPERCUTANEOUS915MHZMICROWAVEABLATIONAND2450MHZMICROWAVEABLATIONINLARGEHEPATOCELLULARCARCINOMAJINTJHYPERTHERMIA,2010APR30EPUBAHEADOFPRINT本专题报道由北京百泰生物药业有限公司协办526
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