張一軍,楊業(yè)發(fā),申淑群,葛乃建,伍路,劉學(xué),于曉河,石志勇,黃劍,吳孟超
·實(shí)驗研究Experimental research·
RITA-1500X型與ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器驅(qū)動Habib-EndoHPB射頻消融導(dǎo)管的對比研究
張一軍,楊業(yè)發(fā),申淑群,葛乃建,伍路,劉學(xué),于曉河,石志勇,黃劍,吳孟超
目的探討RITA-1500X型和ERBE-VIO50C型2種射頻發(fā)生器在膽道射頻消融(RFA)治療中的安全性和可靠性。方法分別用RITA-1500X型和ERBE-VIO50C型2種射頻發(fā)生器連接Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管,體外加熱5ml生理鹽水1、1.5、2min,觀察水溫變化;消融離體豬肝2min,觀察射頻消融范圍;Habib-EndoHPBRFA導(dǎo)管電極短路試驗,觀察射頻發(fā)生器指示狀態(tài)與導(dǎo)管實(shí)際工作狀態(tài)是否一致;臨床膽道介入治療觀察。結(jié)果RITA-1500X型射頻發(fā)生器射頻加熱的生理鹽水溫度升高值與加熱時間不成正比,ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器輸出功率相對恒定。RITA-1500X型與ERBE-VIO50C型RFA范圍長軸滲透長度分別為25.4(0.5)mm和28.6(1.1)mm,短軸最大長度范圍分別為9.6(0.9)mm和11.2(0.4)mm,RITA-1500X型消融范圍更接近設(shè)計范圍。短路試驗及臨床觀察結(jié)果顯示RITA-1500X型射頻發(fā)生器指示狀態(tài)與導(dǎo)管實(shí)際工作狀態(tài)一致。結(jié)論與ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器相比,RITA-1500X型射頻發(fā)生器驅(qū)動Habib-EndoHPBRFA導(dǎo)管行膽道消融治療具有更好的安全性和可靠性。
射頻發(fā)生器;射頻消融導(dǎo)管;安全性;可靠性
自膨式金屬支架(SEMS)于1990年取代塑料支架應(yīng)用于臨床以來[1-2],已成為腫瘤不可手術(shù)切除且平均預(yù)期壽命長于3個月的惡性膽道梗阻患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方法[3-4]。然而腫瘤向支架內(nèi)生長、生物膜沉積、膽泥形成等因素又將SEMS平均通暢時間限制在120 d[5]。Habib-EndoHPB射頻消融(RFA)導(dǎo)管是膽道系統(tǒng)惡性狹窄段引入的一種雙極導(dǎo)管[6-7],其潛在優(yōu)勢在于既可通過延緩腫瘤生長保持支架較長時間開放,也可對阻塞SEMS的組織進(jìn)行消融再通。Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管的消融作用與射頻發(fā)生器密不可分。目前臨床上常見的射頻發(fā)生器有RITA-1500X型和ERBE-VIO50C型2種,但哪種型號更適合于膽道RFA治療,尚缺乏有力證據(jù)。本研究旨在探討應(yīng)用這2種射頻發(fā)生器的安全性和可靠性。
1.1 材料
本研究實(shí)驗材料包括RITA-1500X型射頻發(fā)生器(美國RITA醫(yī)療系統(tǒng)公司)、ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器(德國ERBE電子醫(yī)療儀器公司)、Habib-EndoHPB雙極RFA導(dǎo)管(英國EMcision公司,系1.8 m長雙極8 F/2.6mm射頻導(dǎo)管,可與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)管鞘兼容,可通過0.035 in導(dǎo)絲;有2個間距8 mm的不銹鋼環(huán)狀電極,其遠(yuǎn)端距導(dǎo)管頭端5 mm,局部凝固性壞死長度可超過2.5 cm)、等量生理鹽水(20℃室溫下放置2 h)和成年豬體新鮮完整肝臟(宰殺后30min內(nèi)取出,加工并置于冰塊中運(yùn)輸至實(shí)驗室)。
1.2 生理鹽水射頻加熱實(shí)驗
將Habib-EndoHPB雙極RFA導(dǎo)管分別連接2種射頻發(fā)生器,然后將導(dǎo)管雙電極均浸沒在裝有5 m l生理鹽水的試管中,記錄生理鹽水初始溫度。2種射頻發(fā)生器的功率均設(shè)置為10W,分別持續(xù)工作1min、1.5 min、2 min,測量并記錄射頻加熱后的生理鹽水溫度。本實(shí)驗重復(fù)3次,取溫度平均值。
1.3 RFA豬肝離體實(shí)驗
實(shí)驗在豬殺死后8 h內(nèi)室溫20℃下進(jìn)行。將0.035 in超硬導(dǎo)絲通過Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管,導(dǎo)絲隨導(dǎo)管置于豬肝中心。將RFA導(dǎo)管連接至2種射頻發(fā)生器,射頻功率均設(shè)定為10W,消融時間設(shè)定為2min;同樣設(shè)置分別重復(fù)5次,每次消融位置至少間隔3 cm。每次消融后即刻用病理學(xué)刀沿導(dǎo)管作切割,以評價消融區(qū)域。用尺子宏觀測量短軸最大長度(a)、長軸滲透長度(b)及伸展[8]。
1.4 RFA導(dǎo)管短路實(shí)驗
用裸露的銅絲纏繞連接Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管的兩極(圖1),使導(dǎo)管呈短路狀態(tài),并用勝利VC890C+型萬用數(shù)字電表(深圳市勝利高電子科技有限公司)測試導(dǎo)管兩極確認(rèn)短路。將短路的RFA導(dǎo)管插入豬肝后分別連接到2種射頻發(fā)生器上,并使用上述設(shè)置的射頻功率和時間對豬肝進(jìn)行消融。記錄射頻發(fā)生器指示器工作狀態(tài)和豬肝消融效果(判定導(dǎo)管實(shí)際工作狀態(tài)),然后解除短路,使用同樣設(shè)置再次對豬肝進(jìn)行消融,記錄射頻發(fā)生器指示器上工作狀態(tài)和豬肝消融效果。本實(shí)驗重復(fù)3次。
圖1 短路設(shè)計的Habib EndoHPB射頻消融導(dǎo)管
1.5 膽道介入及臨床觀察
在經(jīng)皮肝穿刺膽道引流術(shù)(PTCD)中采用RITA-1500X型射頻發(fā)生器連接RFA導(dǎo)管對18例腫瘤無法手術(shù)切除的肝門部膽管癌伴阻塞性黃疸患者(男性12例,女性6例,年齡32~72歲)膽道狹窄部位進(jìn)行消融再通,所有操作均由有經(jīng)驗的介入放射科醫(yī)生完成。首先在B超引導(dǎo)下用軟管針(EV針)穿刺進(jìn)入擴(kuò)張膽管內(nèi),留置外套管。隨后在數(shù)字減影血管造影(DSA)機(jī)下行膽道造影,明確膽道狹窄部位和長度、直徑。置入Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管(設(shè)定射頻發(fā)生器功率為10 W)消融2 min,停止1 min后移動導(dǎo)管,再行多次消融。根據(jù)膽道狹窄長度,采取連續(xù)消融,以保證消融全部狹窄范圍而沒有明顯的重復(fù)治療區(qū)。術(shù)后隨訪顯示未發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥和死亡病例。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法
連續(xù)變量采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗進(jìn)行分析,P<0.05視為組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 RITA-1500X型射頻發(fā)生器加熱生理鹽水效能較優(yōu)
RITA-1500X型射頻發(fā)生器加熱20℃的5 ml生理鹽水1 min、1.5 min、2 min后,水溫分別為35.1℃、42.2℃、54.0℃;ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器加熱20℃的5ml生理鹽水1min、1.5min、2 min后,水溫分別為29.9℃、35.1℃、40.1℃(圖2)。
圖2 2種射頻發(fā)生器加熱生理鹽水的溫度變化
2.2 ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器消融范圍較大
從大體看,RFA將原始肝臟組織變成白-淡黃色區(qū)域(圖3)。射頻功率10W下作用2 min,同一Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管接通2種射頻發(fā)生器的消融區(qū)域結(jié)果見表1。ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器充分消融的短軸最大長度及長軸滲透長度均大于RITA-1500X型射頻發(fā)生器,RITA-1500X型射頻發(fā)生器的消融長軸最大長度更接近于設(shè)計的消融長軸范圍(25mm)。
2.3 RITA-1500X型射頻發(fā)生器更可靠
將短路的Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管置入豬肝后接通ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器,發(fā)生器儀表正常工作,而豬肝組織中并無能量輸出,未對組織進(jìn)行消融;接通RITA 1500X型射頻發(fā)生器,發(fā)生器儀表無能量輸出,未對組織進(jìn)行消融。解除短路后將導(dǎo)管置入豬肝,兩者均能達(dá)到前述消融效果(表2)。
圖3 2種射頻發(fā)生器對豬肝消融的結(jié)果
表1 2種射頻發(fā)生器在豬肝內(nèi)消融范圍
表2 短路設(shè)計下2種射頻發(fā)生器的可靠性
2.4 RITA-1500X型射頻發(fā)生器臨床應(yīng)用更安全可靠
在SEMS再通手術(shù)中同時應(yīng)用2種射頻發(fā)生器。ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器設(shè)置消融時間為2 min,2 min內(nèi)標(biāo)示持續(xù)提示消融正常,2 min后提示停止消融,此過程中未提示提前停止工作。盡管RITA-1500X型射頻發(fā)生器設(shè)置的消融時間為2min,但常在2 min內(nèi)即提示RFA導(dǎo)管停止工作,提前停止工作僅發(fā)生在SEMS再通術(shù)或針對膽道內(nèi)癌栓消融的過程中,單純消融肝門部實(shí)體瘤時并未發(fā)生此情況。此時,保持Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管在支架內(nèi)位置不變,改接ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器則提示導(dǎo)管消融正常,再次改接RITA-1500X型射頻發(fā)生器仍舊提示停止消融。退出消融導(dǎo)管,注入造影劑,SEMS內(nèi)狹窄已疏通,必要情況下可使用球囊擴(kuò)張。
SEMS置入是對腫瘤不可手術(shù)切除且平均預(yù)期壽命長于3個月的惡性膽道梗阻患者的標(biāo)準(zhǔn)治療。多達(dá)50%患者的SEMS在6個月內(nèi)會發(fā)生閉塞。Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管通過圓柱形范圍的加熱形式,沿著2個電極擴(kuò)展,保證能量較單電極覆蓋范圍大,引起局灶性凝固性壞死[9-12],從而在延緩腫瘤生長的同時保持SEMS較長時間開放;也可對阻塞SEMS的組織進(jìn)行消融,解除SEMS閉塞。
Habib-EndoHPB RFA導(dǎo)管的消融效果與射頻發(fā)生器及其設(shè)置是密不可分的。前期研究表明,以10W功率消融2 min是膽道RFA的最佳設(shè)置[5],既可解除狹窄膽道的梗阻,也能盡可能少地?fù)p傷鄰近的正常膽道[13-15]。目前臨床上常用的射頻發(fā)生器有RITA-1500X型和ERBE-VIO50C型2種,哪種射頻發(fā)生器用于膽道消融更加安全可靠,尚缺乏有力依據(jù)。
我們在生理鹽水加熱實(shí)驗研究中發(fā)現(xiàn)RITA-1500X型射頻發(fā)生器加熱生理鹽水的溫度升高值并不與時間成正比。蔡華[16]對肝臟組織電阻率-溫度特性及電阻抗成像監(jiān)測的研究表明,電阻抗隨著生理鹽水溫度的升高會降低。RRITA-1500X型射頻發(fā)生器回饋系統(tǒng)會讓發(fā)生器效能隨著介質(zhì)阻抗的減低而增加,效能輸出與阻抗反向調(diào)節(jié),以保證能更均勻地產(chǎn)熱,換言之生理鹽水加熱后的阻抗變小,其實(shí)際輸出功率可能大于設(shè)定功率,因此加熱生理鹽水效能更顯著,而ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器則幾乎是以恒定持續(xù)的設(shè)定功率工作。RITA-1500X型射頻發(fā)生器并不是隨著阻抗的增加持續(xù)減低射頻功率,當(dāng)射頻介質(zhì)阻抗大于200Ω(系統(tǒng)默認(rèn)完全凝固壞死的組織阻抗為200Ω)時不再加熱,以避免損傷鄰近的正常組織,減少并發(fā)癥發(fā)生??梢姡琑ITA-1500X型射頻發(fā)生器臨床應(yīng)用中可能更安全。為此,我們進(jìn)一步展開豬肝離體實(shí)驗和臨床觀察。
我們的豬肝離體實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn),同等條件下ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器消融范圍大于RITA-1500X型射頻發(fā)生器,間接說明ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器在豬肝組織中的效能優(yōu)于RITA-1500X型射頻發(fā)生器。但是臨床應(yīng)用中并非所有治療射頻的效能越高越好。RITA-1500X型射頻發(fā)生器消融的長軸滲透長度更接近于設(shè)計的長軸滲透長度(25 mm),提示能量空間變異更小,因而在臨床應(yīng)用中更能準(zhǔn)確控制重復(fù)治療區(qū),減少膽道穿孔、出血、局部纖維化等并發(fā)癥的發(fā)生。RITA-1500X型射頻發(fā)生器在惡性膽道梗阻治療中可能具有較好的安全性。
由于導(dǎo)管消融治療缺乏直觀性,真實(shí)、準(zhǔn)確反映導(dǎo)管的工作狀態(tài)對于臨床治療尤為重要。導(dǎo)管消融狀態(tài)異常主要發(fā)生在導(dǎo)管電極短路和導(dǎo)管電極脫離組織層不能形成回路的情況下。導(dǎo)管短路是支架閉塞后消融治療的常見問題。短路發(fā)生的條件是2個導(dǎo)管電極均與支架裸露表面接觸。有研究認(rèn)為,ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器較少發(fā)生短路,更能有效完成射頻消融治療。然而我們的模擬實(shí)驗表明,導(dǎo)管電極發(fā)生短路時RITA-1500X型射頻發(fā)生器會自動停止工作,以避免支架過熱而損傷支架外部組織;ERBE-VIO50C型射頻發(fā)生器盡管也停止工作,但其標(biāo)示卻顯示消融仍在進(jìn)行,容易誤導(dǎo)治療。臨床上一旦導(dǎo)管電極不能形成有效回路,RITA-1500X型射頻發(fā)生器會標(biāo)示消融停止,而ERBEVIO50C型射頻發(fā)生器不能及時準(zhǔn)確地反映導(dǎo)管工作狀態(tài)。我們觀察發(fā)現(xiàn),在膽管癌栓RFA和SEMS堵塞再通治療中,RITA-1500X型射頻發(fā)生器通常在工作0.6~1.2min后停止,此時癌栓組織可能已凝固壞死并向周邊攣縮,組織電阻高于200Ω,或者由于導(dǎo)管電極周圍被腫瘤煙霧包繞[17-18],接觸SEMS而停止工作,造影提示狹窄已再通,而ERBEVIO50C型射頻發(fā)生器依然會持續(xù)工作,因此RITA-1500X型射頻發(fā)生器可能具有較好的臨床可靠性。
綜上所述,RITA-1500X型射頻發(fā)生器在RFA中能精確控制能量釋放,避免并發(fā)癥發(fā)生,同時能準(zhǔn)確標(biāo)示電極導(dǎo)管的消融狀態(tài)并準(zhǔn)確指導(dǎo)治療,因而更適合用于惡性膽道梗阻的RFA治療。
本研究僅以實(shí)驗?zāi)P秃唵卧u價2種射頻發(fā)生器的可靠性和安全性,存在一定的局限性。要作出準(zhǔn)確評價,還需要進(jìn)一步開展大樣本臨床研究,明確RFA后組織病理改變、療效評估、并發(fā)癥發(fā)生率、支架通暢時間等。
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RITA-1500X and ERBE-VIO50C RF generator drive Habib EndoHPB radiofrequency catheter ablation:a comparison study
ZHANG Yi-jun,YANG Ye-fa,SHEN Shu-qun,GE Nai-jian,WU Lu, LIU Xue,YU Xiao-he,SHIZhi-yong,HUANG Jian,WU Meng-chao.Mini-invasive Intervention Center,Eastern Hepatobiliary Surgery Hospital,Second Military Medical University,Shanghai200438,China
YANG Ye-fa,E-mail:yangyefabb@163.com
ObjectiveTo investigate the safety and reliability of RITA-1500X and ERBE-VIO50C radiofrequency generator in perform ing biliary radiofrequency ablation.MethodsRITA-1500X and ERBEVIO50C radiofrequency generator were separately connected to the Habib-EndoHPB radiofrequency ablation catheter.Radiofrequency ablation catheter was used to heat 5 m l physiological saline in vitro,the temperature of the saline were determined at 1,1.5 and 2 minutes;then a piece of pig liver was ablated in vitro for 2 minutes,and the ablation extent was estimated.The catheter electrode short-circuit test was used to assess the concordance of the status indicated by the radiofrequency generator and the actual working status of the catheter.The clinical interventional biliary ablation results produced by RITA-1500X or ERBE-VIO50C radiofrequency generator were evaluated.ResultsThe increased degree of saline temperature by RITA-1500X radiofrequency generator was not proportional to the time of heating,and the output power of ERBEVIO50C radiofrequency generator was relatively constant.The long axis infiltration length of ablated extent created by RITA-1500X and ERBE-VIO50C radiofrequency generator was 25.4(0.5)mm and 28.6(1.1)mm respectively,and the short axis diameter of ablated extentwas 9.6(0.9)mm and 11.2(0.4)mm respectively.The ablated extent produced by RITA-1500X radiofrequency generator was more close to the designed scope.The catheter electrode short-circuit test and the clinical observation indicated that the status indicated by RITA-1500X radiofrequency generator was very consistentwith the actual working status of the catheter.ConclusionCompared with RITA-1500X radiofrequency generator,RITA-1500X radiofrequency generator drive Habib EndoHPB radiofrequency catheter ablation ismore safe and reliable in performing biliary ablation procedure.(JIntervent Radiol,2014,23:1064-1068)
radiofrequency generator;radiofrequency ablation catheter;safety;reliability
R735.8
A
1008-794X(2014)-12-1064-05
2014-09-04)
(本文編輯:邊佶)
10.3969/j.issn.1008-794X.2014.12.011
2014年上海市科委醫(yī)學(xué)引導(dǎo)項目(14411967500);2014年上海市級醫(yī)院新興前沿技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)項目(SHDC12014112)
200438第二軍醫(yī)大學(xué)東方肝膽外科醫(yī)院微創(chuàng)介入中心
楊業(yè)發(fā)E-mail:yangyefabb@163.com