Habib VesOpen消融導管治療小型豬模擬門靜脈癌栓的安全性研究

張林，付金鑫，宋鵬，袁凱，閻潔羽，段峰，王茂強，劉鳳永

Habib VesOpen消融導管治療小型豬模擬門靜脈癌栓的安全性研究

張林，付金鑫，宋鵬，袁凱，閻潔羽，段峰，王茂強，劉鳳永

目的探索射頻消融（RFA）導管治療門靜脈癌栓（PVTT）的安全性。方法將10頭實驗小型豬分為3組：A組（n=6）直接行正常門靜脈RFA治療；B組（n=2）先行門靜脈球囊封堵，然后行門靜脈新鮮血栓RFA治療；C組（n=2）先建立PVTT模型，待門靜脈血栓機化后行門靜脈RFA治療。術后1、3、4周作MRI檢查，4周后處死動物作病理學檢查。結果A組動物在功率5 W條件下接受RFA治療0.6～3.6 min，MRI檢查及1個月后病理學檢查均未發(fā)現(xiàn)明確異常。B組動物RFA后MRI檢查提示門靜脈區(qū)損傷較A組明顯，術后1、3、4周內(nèi)膜MRI檢查提示門靜脈水腫逐漸減輕；術后1個月病理學檢查證實鄰近肝組織損傷嚴重。C組在功率7 W條件下接受RFA治療1.5 min，術后MRI檢查未見消融區(qū)明顯水腫，病理學檢查可見機化的血栓壞死、血管內(nèi)皮細胞受損。結論采用Habib VesOpen雙極RFA導管治療PVTT，應根據(jù)PVTT嚴重程度選擇合適的RFA功率與時間。PVTT較輕時采用大功率、短時間RFA可能較安全，PVTT較重時改用小功率、長時間RFA更為安全可靠。

門靜脈癌栓；血栓；射頻消融；小型豬；數(shù)字減影血管造影

原發(fā)性肝細胞癌（HCC）發(fā)病隱匿，患者就診時多已屬晚期，且常伴發(fā)血管侵犯。門靜脈癌栓（PVTT）是HCC常見并發(fā)癥之一。PVTT使門靜脈壓力升高，腹脹、腹水加重，易發(fā)生消化道出血，是HCC患者短期死亡的主要原因之一。如果對伴發(fā)PVTT的HCC患者不進行治療，預后很差。雖然近年國內(nèi)外對HCC伴發(fā)PVTT的治療取得了一些進展，但單一療法仍無法取得滿意療效，成為臨床治療的難點之一。射頻消融（RFA）是HCC局部治療的一大進展，旨在通過熱傳導使腫瘤細胞發(fā)生凝固壞死，從而達到治療目的。Habib VesOpen導管是一種較為新型的腔內(nèi)雙極RFA導管，與其結構相似的EndoHPB雙極RFA導管消融膽管癌栓的有效性及安全性已見報道證實［1］。近期多篇文獻報道采用Habib導管行RFA治療膽道狹窄或膽道支架再狹窄患者均未發(fā)生嚴重并發(fā)癥，且中位膽道通暢時間長達50～102.5 d［2-4］。本實驗通過經(jīng)皮經(jīng)肝穿刺行局部Habib VesOpen導管熱消融小型豬門靜脈，在廠商推薦的功率范圍內(nèi)最大程度地延長功率輸出時間，并建立門靜脈模擬癌栓行RFA治療，觀察分析該方法的安全性。

1　材料與方法

1.1實驗動物

本研究采用的實驗動物系試驗用健康小型豬（解放軍總醫(yī)院動物實驗中心提供），共10頭，雌雄不限，體重（40.0±2.5）kg。將實驗動物編號后按隨機數(shù)字法分成3組，A組6頭，B組2頭，C組2頭。動物實驗經(jīng)過解放軍總醫(yī)院動物管理委員會批準。

1.2實驗耗材

Habib VesOpen雙極RFA導管（英國EMcision公司產(chǎn)品），套管直徑5 F，長1.1 m，可通過0.014英寸導絲，含2個電極，長度5 mm、節(jié)距0.2 mm，電極之間間隔6 mm，發(fā)熱區(qū)最小長度20 mm。

1.3實驗方法

RFA治療實驗在探索與模擬真實PVTT環(huán)境下進行。對A組小型豬（n=6），直接行正常門靜脈RFA治療，使消融時間盡可能長，以獲得正常門脈RFA治療的安全范圍；為減少血流所致熱量損失，對B組豬（n=2）先行門靜脈球囊封堵，然后行門靜脈新鮮血栓RFA治療；為縮小新鮮血栓與真實PVTT間在熱傳導上的差異，對C組豬（n=2）先建立門靜脈模擬癌栓（根據(jù)文獻報道，血栓形成后2周時大量成纖維細胞長入血栓內(nèi)，形成機化組織［5-6］），性質(zhì)接近真實實體腫瘤后再行門靜脈RFA治療。

RFA治療前后作腹部MRI檢查，4周后處死動物取門靜脈，并作病理學檢查。根據(jù)消融區(qū)水腫情況與損傷、壞死情況，評價RFA治療的安全性。

1.4實驗步驟

實驗動物術前禁食過夜，自由飲水。

采用速眠新注射液（0.1 ml/kg）、鹽酸氯胺酮注射液（10 mg/kg）肌肉注射麻醉。麻醉后給予氣管插管，觀察動物角膜反射、疼痛刺激反應，心率、血壓、呼吸等生命體征，并確認平穩(wěn)。

采用美國通用公司1.5 T超導MRI儀，選擇體部相控陣線圈。動物麻醉成功后取仰臥位固定于檢查床，肝臟位于線圈中央位置，腹部加壓包扎以減輕呼吸運動影響，加呼吸門控。矩陣256×256，層厚5 mm，層間距3 mm，視野40 cm×40 cm，T1WI-FFE序列、T2WI-FFE序列、T2WI-SPAIR脂肪抑制序列。造影增強為人工手推注射器經(jīng)耳緣靜脈快速注入釓貝葡胺注射液（0.4 ml/kg），注射速率約為1.5 ml/s，由本院磁共振成像室醫(yī)師協(xié)助完成。

將動物以仰臥位固定于血管造影床上，給予氣管插管，同時耳緣靜脈開通靜脈通路，以乳酸鈉林格注射液維持靜脈通路。透視下確定穿刺點（右側第11肋間，腋前線），采用22 G膽道微穿刺套裝穿刺肝內(nèi)門靜脈分支成功后，交換超滑導絲，導入5 F動脈鞘。在超滑導絲導引下將4 F肝動脈導管選擇性插入門靜脈，行門靜脈DSA造影。

實驗A組：撤出導引導管，交換導入Habib VesOpen導管，并連接RITA 1500X型射頻發(fā)生器。根據(jù)DSA造影所見動物門靜脈走行特點選擇門靜脈主干或一級分支行RFA術，起始功率分別為5 W或10 W，不設定功率最大輸出時間，持續(xù)消融直至射頻發(fā)生器因阻抗飽和自動轉(zhuǎn)為待機模式。

實驗B組：撤出導引導管，交換導入球囊導管（直徑10 mm，長度4 cm，美國Cook公司），用非離子型對比劑碘克沙醇顯與生理鹽水1︰1混合液充盈球囊，阻斷門靜脈主干，導入Habib VesOpen導管，設定消融功率與時間后行RFA治療。

實驗C組：撤出導引導管，交換導入球囊導管，將球囊定位于門靜脈主干，經(jīng)球囊導管取血50 ml與凝血酶凍干粉500 U混合，待其形成血凝塊后制成直徑3～5 mm碎粒，從球囊導管注入門靜脈主干。注入血栓30 min后抽空并撤出球囊，沿留置導絲交換置入4 F導管行腸系膜上靜脈-門靜脈造影，證實腸系膜上靜脈-門靜脈血栓形成。撤出導管及血管鞘，用直徑5～7 mm海綿顆粒封堵穿刺道［7］。

將建好模型的小型豬送至動物中心，肌內(nèi)注射慶大霉素8萬單位/d，連用3 d預防感染；飼養(yǎng)2周，門靜脈超聲檢查可見仍有血栓存在。

再次麻醉動物行氣管插管，經(jīng)皮經(jīng)肝門靜脈穿刺置入導絲，交換5 F動脈鞘，經(jīng)導管置入4 F造影導管行門靜脈造影檢查，可見門靜脈充盈缺損，證明門靜脈血栓仍在，交換Habib VesOpen導管，置于血栓區(qū)行門靜脈RFA治療。

RFA治療結束后撤出Habib VesOpen導管及血管鞘，用直徑5～7 mm明膠海綿顆粒封堵穿刺道。1.5術后處理及觀察指標

術后處理：術后2周內(nèi)觀察動物生命體征變化，肌肉注射慶大霉素8萬U/d，連用3 d預防感染。

影像學觀察：A組、C組動物在術后1個月，B組動物在術后1、3、4周分別復查腹部MRI，重點比較觀察門靜脈及周圍組織變化。

動物大體標本及病理學檢查：術后1個月在麻醉狀態(tài)下于耳緣靜脈快速靜推10%氯化鉀注射液處死實驗動物，結扎門靜脈并分離肝臟，觀察大體標本并置于4%甲醛固定液中固定24 h，經(jīng)梯度乙醇脫水后石蠟包埋并制成5 μm切片，進行蘇木精伊紅（HE）染色，顯微鏡下觀察門靜脈病理學改變。

2　結果

2.1一般情況

2頭小型豬因門靜脈纖細，門靜脈未穿刺成功。其余實驗過程順利，實驗A組術后存活3頭，術后第1天死亡1頭（尸檢提示死亡原因為門靜脈破裂出血）；B組存活2頭；C組存活1頭，建模后第1天死亡1頭（尸檢提示死亡原因為穿刺道出血）（圖1）。

圖1　腹腔內(nèi)大量血性液體及條帶狀血栓（箭頭）

實驗中RFA參數(shù)見表1。A組治療中盡可能使RFA時間延長，其中射頻輸出時間并非按預期一次性達到，射頻發(fā)生器因阻抗飽和多次轉(zhuǎn)為待機模式，遂間隔數(shù)秒后，在保持消融功率不變的情況下重復消融，直至射頻發(fā)生器因阻抗飽和自動停止。消融時間依據(jù)累積達到的時間，功率為5 W、消融時間為0.6～3.6 min時，RFA治療安全。

表1　RFA參數(shù)

2.2DSA造影表現(xiàn)

A組：經(jīng)皮經(jīng)肝穿刺門靜脈成功后將4 F導管插至門靜脈，門靜脈造影顯示正常門脈血流通暢，管壁光滑，肝內(nèi)分支顯示清楚。B組：導入球囊導管（直徑10 mm，長度4 cm），用對比劑充盈球囊后阻斷門靜脈主干，經(jīng)球囊導管造影顯示門靜脈血流減慢，肝內(nèi)分支顯影明顯減少。C組：建立門靜脈血栓后抽空球囊，門靜脈造影可見門靜脈被新鮮血栓堵塞，未見明確分支顯影，2周后門靜脈造影可見仍有對比劑充盈缺損，提示門靜脈主干仍有血栓殘存（圖2）。

1.3MRI表現(xiàn)

RFA治療后，MRI檢查提示門靜脈消融區(qū)水腫。A組門靜脈周圍水腫較輕；B組RFA后1、3、4周腹部MRI檢查顯示水腫較重，且隨時間逐漸消退（圖3）；C組因RFA時間較短，門靜脈周圍未見明顯水腫。

圖2　A、B、C組RFA后門靜脈DSA表現(xiàn)

圖3　B組RFA后1周、3周、4周腹部MRI表現(xiàn)

1.4病理學觀察結果

A組：大體標本見門靜脈局部僵硬，可見血栓形成。顯微鏡下見P1、P2門靜脈內(nèi)膜廣泛損傷，中膜部分缺失，外膜完整，但有大量以淋巴細胞為主的炎性細胞滲出，門靜脈管腔內(nèi)可見附壁血栓，其內(nèi)富含中性粒細胞。P3未見明顯異常。

B組：大體標本見門靜脈局部僵硬，可見血栓形成；門靜脈周圍可見大小不等的淋巴結形成。顯微鏡下見門靜脈內(nèi)膜缺損，有大量以淋巴細胞為主的炎性細胞滲出，管腔內(nèi)可見附壁血栓，其內(nèi)富含中性粒細胞，部分門靜脈內(nèi)有紅細胞浸潤；鄰近膽管壁破壞，膽管、肝靜脈內(nèi)可見血栓形成。肝臟呈炎性反應。淋巴結血供豐富，白細胞等炎性細胞滲出。

C組：大體標本見門靜脈機化血栓與新鮮血栓并存。顯微鏡下見門靜脈機化血栓組織、消融后壞死組織、新鮮血栓并存，可見血管內(nèi)皮損傷，血管周圍未見明確水腫（圖4）。

3　討論

經(jīng)導管肝動脈化療栓塞術（TACE）為晚期HCC首選治療方法，能明顯延長患者生存期［8］。HCC伴發(fā)PVTT時，目前的治療方法有癌栓取出術、TACE術、放射治療等，但治療效果有限。

本研究采用的Habib VesOpen導管是英國EMcision公司研制的一種新型雙極RFA導管，旨在通過加熱殺死腫瘤細胞，在門靜脈區(qū)形成圓柱形壞死區(qū)，從而起到開通門靜脈的作用。

豬和人肝門靜脈在組織學上無顯著差異，管壁可分為內(nèi)膜、中膜和外膜等3層［9］。門靜脈結構相似性是選用豬作為實驗對象的原因。

本實驗A組治療功率設定在廠商推薦的5～10 W、2 min范圍內(nèi)，但盡量延長射頻時間，觀察其對門靜脈的損傷程度，評價其對正常門靜脈治療的安全性。我們設立B組，用小球囊阻斷門靜脈主干，減少血流散熱效應，再進行RFA實驗；此外，為減少與真實PVTT在熱傳導方面的差異，又設計了C組，對機化的門靜脈血栓行RFA治療。

A組實驗結果證明，在5 W功率、RFA時間0.6～3.6 min條件下，影像學檢查及1個月后病理學檢查均未發(fā)現(xiàn)明確異常；將功率調(diào)至10 W、時間延長至14.5 min，則直接導致了動物門靜脈穿孔死亡。文獻提示門靜脈壁很薄，只有約0.61 mm［6］，增大RFA功率、延長作用時間后發(fā)生門靜脈穿孔和周圍組織損傷的風險也隨之增加。基于以上情況，當PVTT占門靜脈橫截面積較小，即PVTT較輕時，大功率、短時間RFA治療方法可能較之小功率、長時間RFA治療更安全可靠。

圖4　C組大體標本和顯微鏡下病理學觀察

B組RFA術后MRI檢查提示門靜脈病變范圍較A組明顯廣泛，術后1、3、4周內(nèi)膜MRI檢查提示門靜脈水腫逐漸減輕，術后1個月病理學檢查證實P5（5 W、3.1 min）鄰近組織損傷較輕，而P6（10 W、3.6 min）鄰近肝組織損傷嚴重。由此推斷，PVTT占門靜脈橫截面積較大，即PVTT較重時，選用小功率RFA更為安全。

為減少血液或新鮮血栓與真實PVTT在熱傳導方面的差異，C組用門靜脈機化血栓替代PVTT模型行RFA治療（功率7 W、90 s），術后MRI檢查消融區(qū)未見明顯水腫，大體標本可見機化血栓與新生成血栓，病理學檢查可見機化血栓壞死、血管內(nèi)皮細胞受損，但未見明確的周圍組織水腫。分析原因可能有：①實驗所采用的RFA功率與時間均較低，未能造成明顯毀損；②建好的門靜脈血栓再通嚴重，血流帶走部分熱量使得消融效果明顯降低。因而推測，治療中應增大RFA功率或延長消融時間。

本實驗的局限性在于，實驗動物數(shù)量少，只能得出實驗變化趨勢，無法建立大規(guī)模樣本進行統(tǒng)計學分析。此外，本實驗建立的機化血栓用于替代PVTT模型，而血栓在機體自身調(diào)節(jié)作用下很容易再通、消失，導致建模失敗，且機化血栓無癌栓的侵襲性，因此門靜脈機化血栓的消融參數(shù)對于真實PVTT消融術僅可作為借鑒。

本實驗結果提示采用Habib VesOpen雙極RFA導管治療PVTT時，應根據(jù)PVTT嚴重程度設定個體化射頻功率及時間。實驗提示PVTT較輕時采用大功率、短時間RFA治療可能較安全，PVTT較重時改用小功率、長時間RFA更為安全可靠。

［1］Steel AW，Postgate AJ，Khorsandi S，et al.Endoscopically applied radiofrequency ablation appears to be safe in the treatment of malignant biliary obstruction［J］.Gastrointest Endosc，2011，73: 149-153.

［2］Pai M，Valek V，Tomas A，et al.Percutaneous intraductal radiofrequency ablation for clearance of occluded metal stent in malignant biliary obstruction:feasibility and early results［J］. Cardiovasc Intervent Radiol，2014，37:235-240.

［3］崔寧，李曉群.經(jīng)皮經(jīng)肝雙極射頻消融導管惡性梗阻性黃疸20例［J］.介入放射學雜志，2014，8：693-697.

［4］魯東，呂維富，肖景坤，等.經(jīng)皮肝穿刺膽道腔內(nèi)射頻消融聯(lián)合支架植入治療惡性梗阻性黃疸（附2例報告）［J］.介入放射學雜志，2014，23：593-596.

［5］葛智儒，王樂民，徐文俊，等.實驗性肺栓塞血栓演變及其意義［J］.中國醫(yī)藥導刊，2005，7：374-375.

［6］楊軍，奚九一.靜脈血栓早期機化階段動物模型的建立［J］.中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志，2005，11：199-201.

［7］宋鵬，王茂強，段留新，等.腸系膜上靜脈-門靜脈血栓動物模型的建立［J］.中華消化外科雜志，2009，8：463-465.

［8］Biolato M，Marrone G，Racco S，et al.Transarterial chemoembolization（TACE）for unresectable HCC:a new life begins？［J］. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2010，14:356-362.

［9］張一飛，王配軍，李文春，等.人與豬肝門靜脈壁的細胞核密度的形態(tài)定量比較研究［J］.解剖學研究，2005，27：126-128.

The safety of Habib VesOpen bipolar radiofrequency ablation catheter used in the treatment of portal vein tumor thrombus：an experimental study in miniature pig models

ZHANG Lin，F(xiàn)U Jin-xin，SONG Peng，YUAN Kai，YAN Jie-yu，DUAN Feng，WANG Mao-qiang，LIU Feng-yong.Department of Interventional Radiology，Chinese PLA General Hospital，Beijing 100853，China

LIU Feng-yong，E-mail：fengyongliu@aliyun.com

ObjectiveTo explore the safety of Habib VesOpen bipolar radiofrequency ablation（RFA）catheter used in the treatment of portal vein tumor thrombus（PVTT）.MethodsA total of 10 miniature pigs were randomly divided into 3 groups.Group A（n=6）：RFA of normal portal vein was directly performed；group B（n=2）：balloon obstruction of the portal vein was performed first，which was followed by RFA for the fresh thrombus in the portal vein；group C（n=2）：PVTT model was established first，and RFA of the portal vein was carried out when the portal thrombus became organized.MRI examination was employed at one，3 and 4 weeks after RFA；the animals were sacrificed 4 weeks after RFA and pathological examination of portal vein was performed.ResultsPigs of group A received portal vein RFA under the condition of 5 W power for 0.6-3.6 min.No obvious abnormality was detected by MRI and pathological examination，which were performed one month after the treatment.In the pigs of group B，MRI performed after RFA showed that the damage of portal vein area was more serious than that in the pigs of group A；abdominal MRI examination performed at one，3 and 4 weeks after RFA showed that the portal venous edema was gradually decreased；pathological examination at one month after RFA demonstrated serious injury of adjacent liver tissue.Pigs of group C received portal vein RFA under the condition of 7 W power for 1.5 min；no obvious edema of the ablated area was observed on MRI performed after RFA，and pathological examination revealed organizedthrombus necrosis and vascular endothelial cell damage.ConclusionWhen Habib VesOpen bipolar RFA catheter is used for the treatment of PVTT，the RFA power and time should be properly selected according to the severity of PVTT.In order to ensure a safer procedure，high power and short ablation time should be used when the severity of PVTT is mild，while low power and longer ablation time are recommended when the PVTT is more severe.（J Intervent Radiol，2015，24：515-519）

portal vein tumor thrombus；thrombus；radiofrequency ablation；miniature pig；digital subtraction angiography

R735.7

A

1008-794X（2015）-06-0515-05

2014-12-15）

（本文編輯：邊佶）

10.3969/j.issn.1008-794X.2015.06.012

國家自然科學基金面上項目（81271673）、解放軍總醫(yī)院臨床科研扶持基金（2012FC-TSYS-1027）

100853北京解放軍總醫(yī)院介入放射科

劉鳳永E-mail：fengyongliu@aliyun.com