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第八章 射频消融
第一节 射频消融概述
一、射频消融治疗肿瘤的基本原理
射频消融基本设备由射频发生器、射频电极针和分散电极板(双极射频电极针无需分散电极板)组成,三者与患者肌体共同构成闭合回路。在影像引导下,将射频电极针穿刺进入肿瘤内,通过电缆连接射频发生器,应用频率<30MHz(通常为375~500kHz)的电磁波,在射频电极针的活性尖端周围形成高频交变电磁场,电极针周围肿瘤组织内的离子在交变电场的作用下高速往复运动,相互碰撞而摩擦产生热量,热量沉积并向外传导,超过肿瘤细胞的耐受程度而使其发生凝固性坏死,肿瘤组织内的小血管因热损伤而闭塞从而阻断肿瘤血供,受到亚致死温度作用的肿瘤细胞也会发生凋亡,肿瘤抗原释放发挥抗肿瘤免疫作用。这是射频消融治疗肿瘤的主要机理。
射频消融治疗时,电极针局部温度可达到80~100℃,然后主要依靠热传导将热量向周围组织扩散,达到一定时间和温度后,形成一个预定大小的凝固性坏死灶。如果组织温度上升过快,或紧邻电极针周边的组织温度远高于100 ℃,组织将快速脱水干燥甚至炭化,从而阻滞热量的传播,影响消融范围和治疗效果。另外,由于射频消融主要依赖热量自电极针向周围的传导,组织加热为被动加热方式,因此,组织特性(如含离子的多少、血流灌注丰富与否)及周围结构(是否邻近大血管、胆管、支气管等)对射频消融的范围和治疗效果影响较大(热沉降效应)。
二、射频消融的硬件基础
目前市场上存在多种FDA及SFDA认证的射频消融设备,射频针的设计多样,许多新产品正在设计生产中。其机制在于改善能量沉积深度和分布,并且发生器可发射各种幅度和频谱的射频能量。市场上多种主要射频发生器按照不同运算方式使能量传递与组织特性相匹配,并应用不同指标设定治疗终点。
1.基本原理
肿瘤射频消融治疗仪发射的电磁波频率范围为375~500kHz,分为单极系统(需要在患者皮肤贴回路负电极板)和双极系统(电极针自身含正负极或两个电极之间形成正负极,不需要在患者体表贴回路电极板)两大类。
2.电极针类型
射频消融电极针较多,由早期的单针、集束针和多针尖伸展型电极,发展出中空冷却型电极和灌注电极以及适形伸展电极。主要目的是避免电极周围组织炭化、提高消融效率和消融范围。
3.射频发生器
单极系统的消融治疗模式主要依靠时间、温度反馈和阻抗控制,双极系统的治疗模式主要依靠阻抗调节功率和能量沉积。
三、射频消融的临床应用
射频消融是应用较早、技术成熟、研究深入、相对普及的肿瘤热消融治疗技术,在肝脏肿瘤、肺肿瘤、肾和肾上腺肿瘤、甲状腺结节、乳腺肿瘤、骨与软组织肿瘤的局部治疗中均有较多应用。
对于原发性肝细胞肝癌,2017年NCCN指南和我国制订的《原发性肝癌诊疗规范(2017年版)》均指出,局部消融治疗适用于单个肿瘤直径≤5cm;或肿瘤结节不超过3个、最大肿瘤直径≤3cm;无血管、胆管和邻近器官侵犯以及远处转移(证据等级1),肝功能分级为Child-Pugh A或B级的肝癌患者,可以获得跟外科手术切除相同的根治性治疗效果。对于不能手术切除的直径3~7cm的单发肿瘤或多发肿瘤,可以联合TACE治疗(证据等级1)。
对于非小细胞肺癌,射频消融治疗最早于2000年由美国的Dupuy医生报道,此后逐渐得到普及应用。2007年12月美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准了射频消融可以用于肺部肿瘤的治疗,2009年以来NSCLC的美国国立综合癌症网络(NCCN)指南、中国《原发性肺癌诊疗规范(2011年版)》(卫办医政发[2011]22号)、中国《原发性肺癌诊疗规范(2015年版)》均推荐射频消融可以用于早期不能耐受手术切除肺癌患者的治疗。
2018版NCCN指南指出,对于T1a期的肾癌,首选部分肾切除,但是对于不能耐受外科手术的患者或者肾功能不全、孤立肾、多发肾癌患者,包括射频消融在内的局部消融治疗是很好的治疗选择,患者的5年生存率与外科手术相当。
对于骨样骨瘤,射频消融的疗效很好,现已可以取代外科手术作为首选治疗方式。
除了上述循证医学证据比较确切的应用以外,射频消融在甲状腺良恶性结节、乳腺纤维腺瘤和直径<3cm的浸润性乳腺癌的局部治疗方面都取得了较好的疗效,充分发挥了创伤小、并发症少、最大程度保持美观等优点。对于达不到治愈性消融效果的肿瘤,如伴有门静脉癌栓的肝脏肿瘤、侵犯胸壁的肺肿瘤、骨转移癌、巨大软组织肿瘤等,射频消融能够有效降低肿瘤负荷、显著减轻癌痛和肿瘤压迫症状、延长患者生存期,起到了有效的姑息治疗作用。