超声引导下微波凝固在肝癌治疗中的应用及进展

中国超声医学杂志 2000年第5期第16卷 综　述

作者：谭开彬　高云华

单位：400037　重庆市第三军医大学新桥医院超声诊断科

　　目前,手术切除虽然仍是肝癌治疗的主要方法,但各种非手术疗法(包括肝动脉栓塞化疗、酒精注射、冷冻、激光、微波等)的作用日益突出,其中,超声引导微波凝固治疗(microwave coagulation therapy,MCT)被认为是一种有前途的治疗方法,在近十多年中,无论是基础研究还是临床应用都取得了骄人的成果,引起越来越多学者的关注及参与。本文就MCT的机理、临床应用进展综述如下:

　　1.MCT治疗肝癌的机理

　　MCT主要是利用微波的热效应,利用肝癌组织含水量丰富、微血管交换能力差、营养缺乏、慢性缺氧及低pH值的特点,在超声引导下,将植入式微波天线插入肝癌组织内部,在极短时间内产生高达65～100℃左右的局部高温,使肿瘤组织凝固变性坏死,达到原位灭活或局部根治的目的。除此之外,近年的研究还发现,MCT可增强机体局部和全身的细胞免疫功能,以彻底消灭肿瘤及残癌细胞,防止肿瘤复发,可能是MCT远期疗效好、复发率低的重要原因^〔1～3〕。

　　2.微波传输系统(microwave delivery sytem)

　　微波传输系统一般由微波凝固治疗仪(microwave tissue coagulator),同轴电缆(coaxial cable)以及植入式微波天线(electrode)组成^〔4～11〕,从治疗仪的性能看,。目前国内外所采用的都基本相同,即①固定频率2450MHz、相应波长12.2cm(属分米波);②连续可调低输出功率,最高输出功率80～200W。这种较低频段、较小功率微波正适合采用同轴电缆传输^〔12〕,同轴电缆一般分体外和体内两部分:体外部分多采用很细的柔性同轴电缆,即外导体由金属编织物构成,它可以随意弯曲,使用方便;体内部分即植入式微波天线,两部分之间用N型同轴插头相连^〔4～10〕。

　　微波天线分为开腹术和内镜用、经皮用两种类型,但报道文献无一例外均采用单极子针状电极(monopolar needle electrode),微波的发射由伸出外导体一定长度的内导体来完成。外导体的材料有的用不锈钢^〔7～8〕,有的用铜管^〔10〕,余耀等^〔10〕通过比较发现,外导体采用不锈钢,虽然电极质地较硬,易穿刺,但热损耗大,治疗时杆温高,易造成针道周围热损伤;采用铜管后,穿刺强度虽有一定程度下降,但可减少热损耗,避免正常肝组织、皮肤和针道热损伤。此外,实验表明,绝缘型天线能加热更大范围的肿瘤组织^〔13〕,因此文献报道均采用绝缘型:在内外导体和内导体内填以低损耗固体介质,如聚四氟乙烯(PTFE)和树胶,并在电极的表面涂以PTFE或其它材料以防粘。内导体伸出外导体的长度,也即电极尖端(或芯线)的长度文献报道不一。Sato等^〔6〕根据病灶的大小,术中或内镜用电极尖端的长度从1cm～6.5cm不等(直径1mm)单次作用80W、30S获得直径约10mm的柱形凝固区。Hamazoe等^〔5〕在术中微波凝固治疗中不仅根据病灶大小选用不同长度的电极,还根据电极尖端的长度选用不同作用功率。同样,经皮用微波电极尖端长度及作用时间、功率也不一致。Seki等^〔4〕采用直径1.6mm、长30cm电极,尖端长度1cm,单次作用60W、120S形成大小约3.5cm×2.5cm的椭圆形凝固灶。Sato等^〔6～9〕采用尖端直径1.6mm、长2cm的电极,单次作用80W、30S获得直径10mm的柱形凝固灶,单次作用80W、60S则产生一个直径约25mm的椭圆形凝固灶。由于肝癌多呈膨胀性球形生长,为良好覆盖肿瘤又减少周围组织损伤。凝固灶的形状应尽可能接近肿瘤的形状,国内董宝玮等^〔11〕经过大量实验研究发现。当裸露芯线长度为发射微波波长的1/4时,可形成类球体凝固,单次作用60W、300S可形成3.7cm×2.6cm×2.6cm的椭圆形凝固坏死区,其边缘温度为61.95±5.81℃,可造成细胞即刻不可逆坏死,在此基础上,应用不同功率与时间的组合,可形成更大的类球形凝固坏死区,甚至5～6cm直径的肝癌能实现一次原位灭活。此外,采用可调换经防粘处理的微波天线(外径1.6mm),以及特制的表面有隔热防粘膜的14G引导针,在治疗的过程中,不需反复转动天线以防粘连,也不需用浸有冷生理盐水的纱布来降低杆温。

　　3.MCT临床应用进展

　　目前,MCT的应用途径有三种,即术中、内镜、经皮,根据肿瘤的位置、大小及患者的状况灵活掌握^〔9〕

　　3.1　术中微波凝固治疗(Intraoperative microwave coagulation therapy,IMCT)1979年,Tabuse等研制出世界首台微波凝固治疗仪,起初只用于肝切除术中凝固止血,也就是常说的“微波刀”。1988年,Sato等首先报道将MCT用于术中凝固处理较大肿块切除后不能切除的卫星结节,自此,MCT开始直接用于肝癌的治疗。与肝切除术相比,IMCT操作简单,对肝功能损害轻,出血量少,术后并发症少,增大了肝癌患者治疗和生存的机会。1992～1994年间,Hamazoe等对8名肝细胞癌患者进行IMCT(剖腹术)。患者因多发病灶(2～7个)并伴严重肝硬化,肝功能储备差,已不能手术完全切除,其中3例行部分肝切除术合并IMCT,5例行肝动脉栓塞化疗合并IMCT。IMCT处理的肝癌直径14～60mm不等。术后患者并发症少,感染轻,肝功能恢复快,术后1月,所有患者AFP都明显下降(平均下降86%),增强CT显示病灶内完全无血流,细针穿刺活检证实肿瘤完全凝固坏死,随访4～24月患者全部存活,仅3名患者在肝的其它部位发现新病灶。手术方式除常见的剖腹术外,对位于Ⅶ段或Ⅷ段的肝癌,还可采用更易接近病灶的开胸术。1997～1998年,Sasaki和Masutani等又相继报道采用微小开胸术(mini-thoracotomy)及微小剖腹术(mini-laparotomy)治疗位于S6亚段的肝癌各一例(大小分别为2cm,7cm×4cm),结果显示手术损伤小,安全有效,术后生存质量好于传统的剖腹术和开胸术。与其它MCT方式相比,IMCT有如下优点:①术中应用高频超声可提高诊断的灵敏度,Sato等应用术中超声在19例患者的5例中检测到体外未能发现的微小病灶,最小直径仅5mm;②手术直观,操作方便,对电极植入的位置及角度限制少,植入位置更精确,因而可凝固治疗更大或更小的病灶(Sato等报道凝固肿瘤直径从5mm～90mm不等),并可同时治疗多个病灶;③可根据手术情况,灵活选择手术切除、手术切除合并MCT、单纯MCT等不同方式^{〔5,6,14～16〕}。

　　3.2　内镜微波凝固治疗(Endoscspic microwave coagulation therapy,EMCT)如果说IMCT是MCT发展的早期阶段,则EMCT处于MCT发展的中期。1993～1994年间,Ido等^〔8〕选择该院同期18名孤立性肝细胞癌患者中的15例(1例因既住手术史导致粘连,另2例因病灶直径＞40mm而除外)行腹腔镜MCT。15名患者平均年龄62.9岁(43～74岁),均伴有肝硬化,肿瘤大小平均24mm(12～40),Child分级:A级8个、B级4个、C级3个,在腹腔镜超声准确定位下行MCT。术后当天所有患者即能行走,术后第二天有低热(＜38℃)但2～3天后即恢复,无出血、感染、腹水、黄疸、肝脓肿等并发症,术后一周CT显示无增强效应,术后二周血管造影所有病灶内血流消失,AFP浓度明显下降,其中2例因肝功能衰竭和食道静脉破裂出血分别于术后1月、11月死亡,另13例随访12～24月存活,仅2例有复发。最近日本又报道采用胸腔镜MCT原发性和转移性肝癌,取得较好疗效,被认为是治疗位于膈顶下方、Ⅶ段和Ⅷ段肿瘤有的效方法^〔17,18〕。

　　3.3　经皮微波凝固治疗(percutaneous microwave coagulation therapy,PMCT)PMCT是MCT发展的一个新阶段,也是近年研究的一个热点,其技术要点是:局麻后,在超声引导下用14G引导针穿刺肿瘤,拔出针芯导入微波天线,使肿瘤凝固坏死。与IMCT和EMCT相比,PMCT更加安全,操作简单,损伤小,更适合那些由于不同程度肝硬化而导致肝功能不足的患者。在早期,由于微波天线单次作用凝固灶呈梭形且凝固范围小,PMCT主要适用于瘤径3.0cm以下的小肝癌。董宝玮等通过改进微波仪和微波辐射天线,在国内外首先解决了植入式微波在深部组织中形成类球形凝固的理想形态和条件,单导一次辐射在不同能量级可形成直径2.7～4.0cm椭球体凝固,双导可形成直径3.9～6.5cm的球形凝固。Shibata等研究发现,采取阻断肝动脉和门静脉使肿瘤缺血的办法,可使凝固范围倍增。Sato等研制出一种盘形引导器(disk-type introducer),它可精确引导多根(最多达11根)天线按一定间隔插入肿瘤组织,形成天线阵列,单次作用可形成直径达60mm的凝固区。由于上述技术的进步,目前,PMCT适应范围大大扩展:一般可用于肿瘤直径≤6cm的单发结节,或是多发结节小于3枚;肿瘤位置合适;Child′s分级一般是A级或B级,C级须慎重。在临床应用方面国内董宝玮等于1994年5月至1999年2月间,对120例肝细胞癌患者174枚肿瘤结节(大小1.1～8.7cm,平均4.3cm)行PMCT,治疗后随访3～60个月,肿块内血流信号消失率90.4%,增强CT或MRI无强化率91.5%,AFP转正常水平占86.2%,肿块缩小率61.1%,活检肿瘤完全坏死率90.6%,总生存率78.3%,其中1、3、5年生存率分别为92.5%、70.1%、67.3%,复发率分别为30.1%、37.2%、46.7%,优于其它肝癌治疗方法^{〔1,4,7,9,11,19〕}。

　　参考文献

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1999-10-09收稿