超声引导下经皮微波凝固治疗肝癌进展
 |
| 第1页 |
参见附件(403KB，4页)。
[摘要] 超声引导下经皮微波凝固治疗原发性和转移性肝癌，具有微创、安全、经济、疗效可靠、操作简单、适应证广等特点，已经成功应用于治疗失去手术机会的肝癌患者。随着微波天线制作工艺的改进及穿刺技术不断提高，治疗适应证正在不断拓宽。现就微波凝固治疗肝癌的原理、操作方法、疗效和存在问题作一综述，并展望其发展前景。
[关键词] 肝癌;微波凝固;介入性超声
Advances of ultrasound-guided percutaneous microwave coagulation therapy for hepatocellular carcinoma
ZHANG Jun，ZHANG Chi-min
(Department of Ultrasound，Zhongda Hospital，Southeast University，Nanjing210009，China)
Abstract:With the continuous improvement in technology and increasing clinical experiences，ultrasound-guid-ed percutaneous microwave coagulation therapy(PMCT)is widely performed for hepatocellular carcinoma and meta-static liver cancer.Some of the unique features of PMCT are as follows:efficacy，safety，economy simplicity and min-imal invasiveness.Theory，operation procedure，curative effect，disadvantages and prospect of PMCT are reviewed in this paper.
Key words:hepatocellular carcinoma;microwave coagulation;interventional ultrasound
肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，手术切除是首选的根治性治疗手段。但是，肝癌病人一旦确诊，大多数已属中晚期，且常伴有肝硬化，手术成功率甚小。因此，能使肿瘤原位灭活的经动脉栓塞疗法和局部消融疗法成为研究的热点，经皮微波凝固治疗(percutaneous microwave coagulation therapy，PMCT)是局部消融疗法的一种。1994年Seki等[1] 首次报告将PMCT用于治疗原发性肝癌，在此基础上，国内外学者做了大量的动物实验和临床研究[2～19] ，无论在理论上还是实践上，PMCT都日益成熟，得到国内外学者普遍认同，为失去手术治疗机会的肝癌患者带来了希望。
1 治疗原理
细胞内、外液中含有大量的钾、钠、氯离子等带电粒子和水、蛋白质等极性分子，在微波交变电场作用下，互相碰撞摩擦产生热量，当温度达到54℃以上时，蛋白质凝固，导致不可逆性细胞损伤。由于PMCT通过针式电极在肿瘤内发射微波，治疗热量高度集中，靶区内组织完全受到破坏，而靶区外组织相对安全[1～3，5～11，15～19] 。
血管壁受微波作用后，发生透壁性坏死，内皮细胞崩解，血管内血栓形成，并且可以导致坏死血管周围肝组织进一步发生缺血坏死。80W条件下可阻断直径小于5mm的门静脉、肝静脉及直径小于0.7mm肝动脉的血流。
灭活的肿瘤组织可产生热休克蛋白，刺激机体的免疫系统，使局部和全身免疫功能增强，从而限制肿瘤细胞扩散。Zhang等[4] 的研究表明，PMCT后，肿瘤和临近肝组织内的免疫细胞明显增加，提示局部免疫功能增强。
2 所需设备
2.1 微波凝固治疗设备
由微波发生器，同轴电缆和微波天线组成。微波由发生器中的磁控管产生，其频率2450MHz左右，输出功率10～100W，常用60W。微波通过同轴电缆传送到天线末端。天线呈杆状，长度10～30cm，直径1.6～2.0mm，常用1.6mm。
驻波比(SWR)是用来判断微波天线效率的重要参数。驻波比1.0为理想状态，表示组织反射回天线的功率为零，天线效率最高。驻波比<1.6(对应5%的功率被反射回来)的微波天线，就可以用于临床治疗。驻波比>2.5(对应20%的功率被反射回来)时会引起较高的杆温，甚至烧毁天线，因此不适宜用于临床治疗。
早期的天线都为单极针状结构[1～8，11～13，15，16，18，19] ，即微波的发射有伸出外导体一定长度的内导体来完成。董宝玮等[5] 认为直径1.6mm的天线，裸露的内导体为27mm时，凝固形态最佳，呈水滴状或椭球形，为临床肝癌治疗中较理想的形态，60W120s活体狗肝凝固范围为35.0mm×15.9mm。但陈建等[6]认为，直径1.8mm天线，功率超过45W，内导体裸露36mm时，凝固形态最佳。Seki等[7]认为直径1.6mm天线不能耐 受高功率，例如80W，因此尝试使用直径2.0mm的天线，80W60s活体兔肝凝固范围为(31±5)mm×(22±4)mm，且较直径1.6mm天线60W120s条件下凝固范围(24±4)mm×(16±3)mm大。
在使用早期的单极针状天线时，微波能量从磁控管到天线末端的传输过程中，损耗很大，Shibata等[8] 认为磁控管输出60W，到天线末端后，实际只有16W，损耗的44W不仅造成天线杆温升高，而且还造成皮肤灼伤，治疗条件也相应只能选用低功率短时间，结果凝固范围有限。厂家通过多极集束天线，减少传输损耗，使辐射效率大大提高，最大凝固范围可以达到50mm×40mm，同时，天线杆温升高不明显[9] 。
Saito等[10] 使用同轴偶极天线(coaxial-dipole anten-na)，解决了凝固形态长轴偏长的缺点，使凝固形态近球形，更加符合肿瘤膨胀性生长的特点。
2.2 监视与引导设备
包括增强CT、MRI和超声显像，增强CT、MRI虽然成像清晰，但由于不能实时显示，故常用于治疗后随访。超声显像仪是PMCT较理想的引导设备[1～19] ，微波天线通过超声引导可避开大血管和重要结构，准确到达治疗部位，具有使用方便、经济和实时显示的特点。彩色多普勒显像超声仪[11，12] 还可被用来评估微波治疗前后肿瘤血供的变化。超声造影能量多普勒血流成像[13] 能清楚显示肝癌内的滋养血管和其分布状况，并能于治疗后短期内及时判断肿瘤坏死情况。蒋学梅等[14] 应用三维彩色多谱勒能量图，清晰完整地显示了肿瘤的血管网，为了解肝癌的声像图特征、血运状况和评价PMCT的疗效提供了丰富准确的信息。
2.3 测温装置
温度可以作为一个评价凝固坏死的客观指标[2] ，因此可以将数个测温针置于肿瘤边缘外5mm处，以及临近大血管、胆囊等重要结构处[2～6，11，16] ，确保完全凝固肿瘤而不损伤正常组织。现在测温针已不受微波场干扰，可以在不停机状态下随时测温[9] 。
3 治疗方法
3.1 适应证与禁忌证
适应证较广，主要用于早、中期原发性肝癌，肿瘤直径≤6cm的单发结节、无门静脉侵犯的病例，或者是多发结节少于3枚者;并且肿瘤位置合适，Child'S分级一般是A级或者B级，C级则必须特别慎重考虑。也可以应用于单个或2～4个结节的转移性肝癌，还可应用于肝癌切除术后复发结节。相反，肿块较大，尤其是大于7cm者，或者是多发(3个以上)或者是弥漫浸润型，肿瘤的范围边界不明确，则难以获得明确疗效。特别是一些晚期病例，合并严重的肝硬化、大量腹水、门静脉高度曲张，则应该视为禁忌。
3.2 操作过程[1～3，5，7，8，11，15～19]
PMCT前，对患者进行彩超检查，观察肿瘤声像图特征及血供等;再进行CT或MRI检查，进一步明确诊断;超声引导下穿刺活检，确诊肝癌;查出、凝血时间。
根据肿瘤大小、部位等具体情况制定详细治疗方案，包括微波电极置放、输出功率和凝固时间等。皮肤消毒，局部麻醉或者静脉麻醉。超声引导下将14G穿刺引导针经皮穿刺进入肿瘤内，沿途避开重要结构，如胆囊、大的血管和胆管等，拔出针芯导入16G微波电极，将测温针置于肿瘤周边5mm和重要结构旁，发射微波，达到预定温度或时间后，边发射微波边拔针结束治疗。整个过程均在超声动态观察下进行。随后针对术中出现的副反应及并发症作出相应处理。
PMCT后，复查彩超、CT或者MRI，同时复查血清甲胎蛋白(AFP)和肝功能。高度怀疑复发时穿刺活检。
3.3 治疗技术
早期PMCT几乎都采用单极单点单次凝固，范围小于3cm。为了增加凝固范围，Dong等[11] 用双天线辐射治疗大于3cm的癌肿;Shibata等[15] 选用一根天线由肿瘤深部到浅部多次辐射微波，还采取2～3根天线插入肿瘤内不同部位同时辐射微波，获得了较好的效果;Lu等[16] 对直径2～4cm的肿瘤，用3～4根天线，直径4.1～6cm的用5～7根天线，也获得了较好的效果。Sato等[17] 通过一种盘状引导器引导多根天线按一定间隔插入肿瘤组织，形成天线列阵，单次作用可形成直径达6cm的凝固坏死区。
由于血流会带走部分热量，因此如果采用药物或手术方式阻断肿瘤血供，就可以促使凝固坏死范围增加。Shibata等[8] 经导管栓塞肝动脉和球囊压迫肝静脉以减少肿瘤内血供的方法，提高了凝固效果，凝固范围可以达到(41.1±9.3)mm。Seki等[18] 认为PMCT前1～2d行经动脉导管栓塞疗法，有助于提高凝固效果。
4 疗效及并发症
局部疗效应该综合考虑以下指标:AFP、肿块大小、肿块回声、血流状态以及组织学活检标本的改变[1，2，5，7，8，11～19] 。在疗效好的病例，这些指标的改变往往平行，即肿块明显缩小，其内回声增强，血流消失， AFP明显下降或降至正常水平以下，组织学活检显示完全性坏死。
疗效最终的评价应该是患者的生活质量和生存期的随访观察。Dong等[11] 在超声引导下对177例肝癌患者共265个肿瘤灶进行PMCT，病灶直径1.5～8.7cm，直径<5cm的肿块能一次原位灭活。1～5年累计生存率分别为90.1%、76.9%、68.3%、64.2%和57.8%，高分化及中分化者的生存曲线均明显好于低分化者(P<0.05)，中分化与高分化者之间无统计学差异。全组1～5年累计新生病灶率分别为26.1%、37.8%、43.5%、48.6%和58.9%。而Itamoto等[19] 认为，微波只适合治疗直径≤2cm的高分化肝癌，可以达到原位灭活，5年生存率为48.6%;对于>2cm的中、低分化的肝癌，疗效差，复发率高，为63.0%。
PMCT后一般无严重并发症和死亡，常见发热、右上腹痛、血清转氨酶轻度升高，较少见的有出血、肝脓肿、胆漏、气胸和皮肤烧伤。Dong等[11] 报告的177例中，2例出现皮肤烧伤，6例出现轻度肝包膜下出血，3例出现少量胸腔积液。
5 存在问题和展望
治疗过程中天线杆温过高，能造成穿刺引导针与组织粘连，皮肤灼伤，因此有厂家[9.10] 通过减少驻波比和传输电缆的损耗，同时通过天线内外导体间的水循环冷却装置，有效降低杆温，减少了并发症，病人耐受性也大大增强。
在同功率、同时间条件下，国内外文献[1，2，5～8，15，16，19] 报告的凝固范围有较大的差异。其中原因之一是其参照的功率为磁控管输出功率，而不是天线末端内导体辐射功率，而各个厂家的微波天线驻波比和传输电缆的损耗有很大区别，因此建议厂家使用内导体辐射功率作为治疗时功率选择的标准。
国内外研究大都缺乏科学的设计，病例数较少，没有贯彻随机、对照的原则，以后应该多开展多中心、大规模、随机、对照性的研究。比如对于可手术切除的肝癌，可行PMCT和手术切除疗效的比较。
由于肝癌位置、大小、血供的差异，治疗方案也相应不同[7，8，11，15，17～19] ，但现在临床上主要凭经验，缺乏一个量化方案，不能做到个体化。三维适形技术，已成功应用于肿瘤放疗，PMCT可以采用类似的技术，不仅可以制定出针对具体病人的功率时间组合和布针方案，还可以引导天线按照不同间距插入肿瘤，在保证凝固肿瘤的前提下，减少正常组织的损伤。CT、MRI由于不能实时显示凝固过程，现在常用超声监控，但是治疗过程中天线周围的强回声影响了进一步观察[1～19] 。梁萍等[3] 用计算机模拟微波热场来实时判断治疗效果，取得了一些成果，值得进一步研究。“透视CT”、“透视MRI”一旦研制成功，也可以用来监控治疗过程。
大肝癌，存在消融不彻底、局部复发率较高的问题，需要多种方法联合使用[8，11，16～19] 。但是具体的选择标准，以及各种治疗方法疗效的比较还需要进一步的研究。
[参考文献]
[1]SEKI T，WAKABAYASHI M，NAKAGAWA T，et al.Ultrasonically guided percutaneous microwave coagulation therapy for small hepa-tocellular carcinoma[J].Cancer，1994，74(3):817.825.
[2]DONG B W，LIANG P，YU X L，et al.Sonographically guided mi-crowave coagulation treatment of liver cancer:An experiment and clinical study[J].AJR，1998，171:449.4542.
[3]梁萍，董宝玮，于晓玲，等.超声引导下微波凝固治疗肝癌微波热场的动物实验及临床研究[J].中国超声医学杂志，2002，18(3):161.164.
[4]ZHANG J，DONG B，LIANG P，et al.Significance of changes in lo-cal immunity in patients with hepatocellular carcinoma after percu-taneous microwave coagulation therapy[J].Chin Med J，2002，115(9):1367.1371.
[5]董宝玮，梁萍，于小玲，等.超声引导下微波治疗肝癌的实验研究及临床初步应用[J].中华医学杂志，1996，76(2):87.91.
[6]陈建，徐有坤，朱东升，等.扩展经皮微波凝固肝组织范围的实验研究[J].中华超声影像学杂志，2003，12(3):165.168.
[7]SEKI T，WAKABAYASHI M，NAKAGAWA T，et al.Percutaneous microwave coagulation therapy for patients with small hepatocellular carcinoma:comparison with percutaneous ethanol injection therapy [J].Cancer，1999，85(8):1694.1702.
[8]SHIBATA T，MURAKAMI T，OGATA N.Percutaneous microwave coagulation therapy for patients with primary and metastatic hepatic tumors during interruption of hepatic blood flow[J].Cancer，2000， 88(2):302.311.
[9]刘志民，曹常在，孟永新，等.微波微创热凝固治疗技术[J].中国医疗器械信息，2002，8(2):32.33.
[10]SAITO K，HOSAKA S，OKABE S，et al.A proposition on improve-ment of a heating pattern of anantenna for microwave coagulation therapy:Introduction of acoaxial-dipole antenna[J].Electron Comm Jpn Pt1，2003，86(1):16.23.
[11]DONG B W，LIANG P，YU X，et al.Ultrasound-guided percutane-ous microwave coagulation therapy for primary hepatocellular carci-noma[J].Chin J Oncol，2002，24(3):282.284.
[12]谭旭艳，吴丹，贾译清，等.肝癌微波治疗前后血流显像检测[J].河南肿瘤学杂志，2002，15(2):92.94.
[13]于晓玲，董宝玮，梁萍，等.超声造影评价肝癌微波治疗疗效的初步应用[J].中华肝胆外科杂志，2001，7(3):153.156.
[14]蒋学梅，王淑玲，刘鸿玉，等.三维彩色多普勒能量图在评价原发肝细胞癌血流灌注特点中的应用[J].中华超声影像学杂志，2000，9:677.680.
[15]SHIBATA T，IIMURO Y，YAMAMOTO Y，et al.Small hepatocel-lular carcinoma:comparison of radio-frequency ablation and percu-taneous microwave coagulation therapy[J].Radiology，2002，223(2):331.337.
[16]LU M D，CHEN J W，XIE X Y，et al.Hepatocellular carcinoma:US-guided percutaneous microwave coagulation therapy[J].Radiol-ogy，2001，221(1):167.172.
[17]SATO M，WATANABE Y，KASHU Y，et al.Sequential percutane-ous microwave coagulation therapy for liver tumor[J].Am J Surg，1998，175:322.324.
[18]SEKI T，TAMAI T，NAKAGAWA T，et al.Combination therapy with transcatheter arterial chemoembolization and percutaneous mi-crowave coagulation therapy for hepatocellular carcinoma[J].Can-cer，2000，89(6):1245.1251.
[19]ITAMOTO T，KATAYAMA K，FUKUDA S，et al.Percutaneous mi-crowave coagulation therapy for primary or recurrent hepatocellular carcinoma:long-termresults[J].Hepato-Gastroenterology，2001，48(41):1401.1405.
[作者简介] 张俊(1972-)，男，江苏苏州人，在读硕士研究生。
(东南大学附属中大医院超声诊断科，江苏南京 210009)
您现在查看是摘要介绍页，详见PDF附件(403KB，4页)。