磁共振導(dǎo)引下氬氦刀消融肺癌的有效性及安全性研究

杜大新　王蘭朋　張全剛　孫京濤　吳立華　劉東海

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·論著·

磁共振導(dǎo)引下氬氦刀消融肺癌的有效性及安全性研究

杜大新王蘭朋張全剛孫京濤吳立華劉東海

目的通過磁共振(MR)導(dǎo)引的方法，利用氬氦刀對肺癌進(jìn)行消融治療，評價該方式治療肺癌的有效性及安全性。方法收治的180例肺癌患者，中央型肺癌67例，周圍型肺癌113例。通過MR引導(dǎo)下利用氬氦刀對肺癌進(jìn)行消融治療。結(jié)果MR導(dǎo)引下氬氦刀消融肺癌，所有患者均順利完成治療。本組病例中，腫瘤被冰球完全覆蓋43例(23.9%)，冰球覆蓋病灶80%以上110例(61.1%)，低于80% 27例(15.0%)。消融后CT掃描腫瘤CT值明顯降低，部分患者腫塊直徑明顯縮小或消失。結(jié)論MR具有較高軟組織分辨率，可任意方位斷層成像，無電離輻射，對溫度敏感，故引導(dǎo)氬氦刀消融肺癌療效確切，手術(shù)過程簡單，安全性好，術(shù)后并發(fā)癥較少。

磁共振導(dǎo)引;肺腫瘤;氬氦刀消融

肺癌是我國發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤之一，多年來臨床多采用手術(shù)、放療、化療等方法治療肺癌，治療方式比較單一，存在著創(chuàng)傷大，不良反應(yīng)嚴(yán)重，個體化不足等缺陷。而且肺癌患者在確診時，大部分已失去手術(shù)切除的機會，放療與化療由于不良反應(yīng)的發(fā)生率及療效的確定性方面，仍難以令人滿意。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量新的肺癌治療方式逐漸應(yīng)用于臨床，并取得了良好的效果，如靶向藥物治療，生物治療，射頻消融技術(shù)，微波消融技術(shù)，氬氦刀消融技術(shù)等。靶向藥物的應(yīng)用使肺癌治療進(jìn)一步走向個體化，生物治療在提高患者的生活質(zhì)量方面起到了積極作用，而射頻消融、微波消融及氬氦刀消融等技術(shù)使治療走向微創(chuàng)化。在這些介入技術(shù)引入初期，其應(yīng)用多作為開放手術(shù)的補充，或者直接在開放手術(shù)中應(yīng)用，后來隨著影像導(dǎo)引技術(shù)的發(fā)展，大量影像專用導(dǎo)引設(shè)備及器材被開發(fā)出來，使得這些介入技術(shù)脫離了原本的輔助治療地位，成為了單獨的治療手段。目前應(yīng)用較多的是超聲影像引導(dǎo)、DSA影像引導(dǎo)及CT影像引導(dǎo)，超聲及DSA引導(dǎo)空間分辨率較差，DSA與CT引導(dǎo)又存在電離輻射傷害。氬氦刀消融肺癌技術(shù)突破以CT為主的引導(dǎo)方式，出現(xiàn)了磁共振導(dǎo)引。磁共振導(dǎo)引的微創(chuàng)治療在國內(nèi)外早有應(yīng)用，如磁共振導(dǎo)引的超聲聚焦刀在全身各系統(tǒng)的疾病治療中早已有廣泛應(yīng)用[1]。氬氦刀是目前唯一可進(jìn)行經(jīng)皮冷熱消融治療的技術(shù)[2]，結(jié)合磁共振引導(dǎo)這種新興的引導(dǎo)方式，具有諸多優(yōu)勢。對我院利用磁共振引導(dǎo)下氬氦刀靶向消融肺癌進(jìn)行回顧性研究，報告如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇我院2007～2014年收治的患者180例，男101例，女79例；年齡37～84歲，平均年齡(64±5)歲；其中中央型肺癌67例，周圍型肺癌113例；所有患者術(shù)前行痰檢、支氣管鏡檢或者經(jīng)皮肺穿刺，取得了細(xì)胞學(xué)或病理學(xué)確診；Ⅰ期9例、Ⅱ期16例、Ⅲa 19例、Ⅲb 48例、Ⅳ 88例；合并冠心病16例，慢性阻塞性肺疾病22例，高血壓病24例，糖尿病31例。

1.2設(shè)備及器械以色列Galil Medical公司Cryo-Hit氬氦刀冷凍消融系統(tǒng)，掃描設(shè)備采用新奧博為0.3T開放式磁共振，水平開放磁體，可于兩側(cè)進(jìn)行穿刺操作。采用光學(xué)導(dǎo)引與MR圖像結(jié)合的方式完成氬氦刀手術(shù)治療，光學(xué)導(dǎo)引采用新奧博公司的IGS-MF型光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)。

1.3治療方法患者行術(shù)前整體評估，以肺部CT薄層平掃加強化為主要評估標(biāo)準(zhǔn)，確定腫瘤的位置，大小，形態(tài)，周邊重要臟器及血管毗鄰關(guān)系。確定氬氦刀數(shù)量、型號、穿刺方位以及消融刀頭端要達(dá)到的目標(biāo)點。氬氦刀固定在有4個熒光小球的持針板上(4個小球位于同一水平面)，導(dǎo)航相機可實時跟蹤熒光小球(即實時跟蹤穿刺針位置)?；颊呷∑脚P位或側(cè)臥位，以預(yù)掃描導(dǎo)航針進(jìn)行掃描，標(biāo)記腫瘤位置及皮膚穿刺點，常規(guī)消毒后以2%利多卡因局部麻醉穿刺點皮膚，以手術(shù)尖刀破開皮膚，在MRI導(dǎo)航系統(tǒng)跟蹤下，將氬氦刀刺入，患者保持身體固定不動，根據(jù)手術(shù)導(dǎo)航屏幕的動態(tài)跟蹤指引，調(diào)整進(jìn)針的角度，路徑及深度，盡量一次穿刺到位，避免多次穿透胸膜增加氣胸風(fēng)險，穿刺到位后，再次掃描確認(rèn)氬氦刀針位置是否符合預(yù)判，若不符合可再次調(diào)整，但調(diào)整時針尖盡量不要退至胸膜外，待所有氬氦刀針穿刺到位后，開始冷凍，冷凍開始后不斷掃描確認(rèn)冰球大小及覆蓋范圍，待冰球覆蓋超過腫瘤邊緣1 cm以后，停止冷凍并進(jìn)行氦氣復(fù)溫，此為1個循環(huán)，一般每個冷凍區(qū)域重復(fù)2個循環(huán)，復(fù)溫時亦可不使用氦氣，可停止氬氣冷凍，待其自然復(fù)溫，但需要時間會相應(yīng)延長。一般冷凍消融持續(xù)時間為10～20 min，連續(xù)進(jìn)行2個冷凍-復(fù)溫循環(huán)。如病灶過大，可在該位置治療結(jié)束后將刀頭調(diào)整到另一位置繼續(xù)治療，亦可在初始即進(jìn)行多刀同時穿刺，即可達(dá)到徹底覆蓋腫瘤病灶的目的。術(shù)中給予患者應(yīng)持續(xù)吸氧，并注意監(jiān)測患者血壓、呼吸脈搏等生命體征，氬氦刀刺入皮膚處應(yīng)以溫鹽水熱敷防止皮膚凍傷。手術(shù)后給予持續(xù)心電血壓血氧監(jiān)護(hù)48 h，以及時發(fā)現(xiàn)遲發(fā)型氣胸及血胸，以便及時處理，術(shù)后可立刻復(fù)查肺部CT觀察有無急性氣胸或血胸，術(shù)后2～3 d再次復(fù)查肺CT，明確胸部情況。

1.4療效評價通過術(shù)后1、3、 6、9、12個月進(jìn)行整體療效評價，評價標(biāo)準(zhǔn)采用WHO實體瘤近期療效判定：完全緩解(CR)、部分緩解(PR)、穩(wěn)定(NC)、進(jìn)展(PD)。有效=CR+PR+NC。

2　結(jié)果

2.1術(shù)中治療情況180例患者均順利完成MRI引導(dǎo)氬氦刀冷凍消融治療，術(shù)中掃描均確認(rèn)腫瘤被冷凍冰球完全覆蓋，其在掃描圖像上顯示為類圓形低信號區(qū)邊緣伴隨高信號滲出帶，可直接測量低信號區(qū)大小，對比術(shù)前測量腫瘤大小，判斷治療效果。本組病例中，腫瘤被冰球完全覆蓋43例(23.9%)，冰球覆蓋病灶80%以上110例(61.1%)，低于80%27例(15.0%)。

2.2術(shù)后監(jiān)測的瘤體大小變化趨勢分別于氬氦刀消融術(shù)后1、3、6、9、12個月進(jìn)行復(fù)查，以胸部CT薄層平掃加強化為判定指標(biāo)，計算瘤體形態(tài)及體積的變化情況，再以實體瘤評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。術(shù)后監(jiān)測的瘤體越來越小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1　MR導(dǎo)引氬氦刀治療肺癌療效比較

注：與術(shù)前比較，*P<0.05；與術(shù)后1個月比較，#P<0.05;與術(shù)后3個月比較，△P<0.05;與術(shù)后6個月比較，▲P<0.05;與術(shù)后9個月比較，□P<0.05

3　討論

氬氦刀穿刺冷凍消融治療肺癌的手段在世界范圍由來已久，在我國也已應(yīng)用多年，適用范圍廣，于各期肺癌均可使用，是一種重要的肺癌治療輔助方式，可起到類似或接近手術(shù)效果的作用[3]。氬氦刀消融是一種雙重治療模式，因為氬氣在壓力減低時會吸熱，造成周邊低溫，為冷凍模式，而氦氣在壓力減低時會釋放熱量，即為加熱模式，兩種模式交替作用起到治療效果。冷凍模式啟動時，在刀尖周圍形成冰球，溫度迅速下降至-165℃～-120℃，達(dá)到快速冷凍目的，利用氦氣在刀尖釋放壓力升溫，將冰球復(fù)溫。在針尖的超低溫傳遞到周圍組織細(xì)胞時，細(xì)胞內(nèi)部形成低溫結(jié)晶，可致細(xì)胞直接死亡，死亡模式為細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的直接低溫?fù)p傷和結(jié)晶膨脹導(dǎo)致的細(xì)胞結(jié)構(gòu)物理性破裂，此低溫通過直接傳導(dǎo)蔓延至周圍，產(chǎn)生區(qū)域效應(yīng)。而氦氣復(fù)溫的過程，會將這種細(xì)胞傷害效應(yīng)再次加劇，在冷凍區(qū)域的細(xì)胞溫度在-100℃～-20℃變化的過程中，冰晶膨脹度會產(chǎn)生一個大幅度加劇，甚至發(fā)生冰晶的爆裂現(xiàn)象，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被完全摧毀，細(xì)胞片段碎解，導(dǎo)致細(xì)胞不可逆的徹底死亡。有研究通過推論指出，氬氦刀冷凍后在對腫瘤細(xì)胞發(fā)生直接摧毀效應(yīng)的同時，還可以間接的通過提高機體對于腫瘤的免疫功能的模式[4]，產(chǎn)生遠(yuǎn)期持續(xù)抵抗腫瘤的作用[5]。有學(xué)者在研究中找到了冷凍區(qū)域免疫球蛋白抗體表達(dá)的證據(jù)，但是具體表達(dá)原因還需要進(jìn)一步實驗證實[6]。據(jù)目前共識，腫瘤消融治療效果，與腫瘤的分期關(guān)系密切，亦與治療時冷凍范圍覆蓋，冷凍復(fù)溫快慢，術(shù)后支持治療，患者本身免疫素質(zhì)等均有關(guān)系。一般臨床認(rèn)為，如果術(shù)中冰球?qū)τ诹鲶w的覆蓋超過瘤體邊緣5 mm以上，便能達(dá)到理想的消融效果[7,8]。

MR導(dǎo)引系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成，一為開放式的磁共振掃描機，便于術(shù)者進(jìn)行側(cè)方手術(shù)操作，二為紅外線光學(xué)跟蹤系統(tǒng)及其配套軟件，兩者結(jié)合，實現(xiàn)了真正意義上手術(shù)的實時導(dǎo)引和術(shù)中監(jiān)測，相對于其他影像導(dǎo)引方式，MRI具有以下優(yōu)勢：(1)因為磁共振成像原理的特殊性，可實現(xiàn)溫度敏感成像，因此對組織的溫度變化可以反映在圖像上，間接的也反映了氬氦刀消融造成的周圍組織變化，可由此推導(dǎo)消融效果。(2)磁共振可采取任何一種切線角度的掃描成像，極大優(yōu)于CT，能同步作橫斷而、矢狀而、冠狀成像掃描，在導(dǎo)引軟件下，還可以任意方向及層面成像，從而可以實現(xiàn)更高精準(zhǔn)度的立體定位，其空間分辨率明顯優(yōu)于其它影像導(dǎo)引手段。(3)MR掃描不會產(chǎn)生電離輻射，因此可實現(xiàn)書中的不間斷掃描，術(shù)者無需離開患者旁邊，不但患者和手術(shù)操作人員無電離輻射傷害，也降低了手術(shù)風(fēng)險。(4)相比于超聲及CT，圖像質(zhì)量更清晰。(5)無需靜脈注射對比劑即可清楚顯示血管等。因此是一項全新的非常適用于介入操作的技術(shù)。

磁共振導(dǎo)引的氬氦刀冷凍消融技術(shù)仍有一些不足，主要包括：(1)因為磁共振具有高磁場，因此一部分特殊患者不能進(jìn)行磁共振掃描，比如帶有心臟起搏器的患者，帶有動脈瘤夾、人工耳蝸、金屬關(guān)節(jié)等不可去除的金屬植入物的患者。(2)磁共振成像掃描需要時間較長，雖然目前有專門開發(fā)的手術(shù)專用序列，但單次掃描時間仍在15～20 s，一些特殊序列耗時更長，因此連續(xù)憋氣有困難的患者不適合進(jìn)行磁共振導(dǎo)引。(3)在磁共振下進(jìn)行手術(shù)操作，要求所有的器械均為磁兼容特性，以免造成圖像干擾及體內(nèi)器械無法成像，目前磁兼容耗材一般選用鈦合金，因開發(fā)廠商較少，目前耗材開發(fā)比較滯后，阻礙了該技術(shù)的進(jìn)展空間。(4)氬氦刀冷凍消融因組織溫度急驟下降，冰球形成迅速，因冰球有膨脹特性，因此有可能在治療中因冰球過大而導(dǎo)致冰球炸裂，若在富血供器官(比如肝臟及腎臟)發(fā)生冰球炸裂，后果嚴(yán)重。(5)因氬氦刀對直徑4 mm以上的動脈血管無法進(jìn)行冷凍破壞，因此動脈供血豐富的腫瘤有可能造成消融后癌細(xì)胞殘留。

磁共振導(dǎo)引氫氦冷凍消融術(shù)無疑是安全可靠的，在回顧性統(tǒng)計病例中，無手術(shù)相關(guān)性術(shù)中、術(shù)后死亡。術(shù)后部分患者出現(xiàn)胸腔積液(45%)、咯血(18%)、氣胸(23%)、胸痛(12%)、發(fā)熱(31%)等并發(fā)癥，經(jīng)臨床治療后均未發(fā)生相關(guān)性死亡[9]。為盡量減少血氣胸的發(fā)生，術(shù)前應(yīng)對患者肺功能做詳細(xì)評價，并制定詳細(xì)周密的手術(shù)計劃，一般老年患者或長期吸煙患者肺功能較差，儲備量較少，肺組織彈性不佳，胸膜愈合能力低，還有患者有長期服用抗凝藥史，均為血氣胸的高發(fā)人群。血氣胸出現(xiàn)后，視具體情況進(jìn)行處理，按臨床標(biāo)準(zhǔn)，氣胸量達(dá)到30%時要行閉式引流術(shù)?？┭獮榱硪怀Ｒ姴l(fā)癥，若為痰中帶血后偶爾咯血，可做觀察處理啊，若咯血持續(xù)則應(yīng)用止血藥物，若發(fā)生大咯血則需進(jìn)行輸血等緊急救治，必要時需要急診開胸進(jìn)行止血[9]。術(shù)后低熱為壞死物質(zhì)吸收，可對癥處理，若體溫持續(xù)升高，應(yīng)懷疑是否合并感染，必要時需應(yīng)用足量抗生素治療。

本結(jié)果顯示，磁共振導(dǎo)引氬氦刀冷凍消融術(shù)的有效性是肯定的，盡管與其他相關(guān)研究相比，該研究存在選取病例較少的缺點(該技術(shù)因設(shè)備造價昂貴，目前開展比較緩慢)，但仍反映出該技術(shù)在肺癌微創(chuàng)治療上的巨大優(yōu)勢，無電離輻射，定位精準(zhǔn)，安全可靠及有效是其主要特點。

磁共振導(dǎo)引氬氦刀冷凍消融術(shù)在肺癌治療上的應(yīng)用，為臨床醫(yī)生對該方案的選擇提供佐證與依據(jù)，尤其是高齡患者，存在手術(shù)禁忌證的患者及肺癌進(jìn)展失去手術(shù)機會的患者，可作為安全減瘤手段，在不給患者帶來身體巨大創(chuàng)傷的前提下，抑制腫瘤進(jìn)展，提高患者的生存質(zhì)量。

該技術(shù)在應(yīng)用中仍有一些問題需要解答，比如冷凍后裂解壞死的癌細(xì)胞核酸片段能否刺激機體產(chǎn)生“冷免疫”效果，從而使機體免疫系統(tǒng)加強對癌細(xì)胞的殺傷能力[10]，還有癌細(xì)胞冷凍損傷后的局部修復(fù)與變化情況也仍在研究中[11]。另外氬氦刀消融時冷凍針頭的排布方式與治療效果的相關(guān)性也缺乏相關(guān)研究支持，相信隨著研究的不斷進(jìn)展及深入，這些問題都將得到完美的答案。

綜上所述，MR引導(dǎo)下氬氦刀冷凍消融治療肺癌技術(shù)已趨于成熟，經(jīng)過臨床驗證，該方法是安全的，不但取得了良好的臨床效果，也因其對患者本身的較少干擾而被患者易于接受，術(shù)后各項復(fù)查指標(biāo)均顯示其高度的安全性和良好的治療效果[12,13]。由于氬氦刀適用范圍廣，對晚期失去手術(shù)機會的患者亦有良好效果，因此可作為肺癌姑息性治療的重要補充，與其它治療方式聯(lián)合應(yīng)用[14,15]。MR導(dǎo)引下氬氦靶向冷凍消融治療已逐漸成為中、晚期肺癌主要的治療手段，其應(yīng)用具有廣泛的臨床前景[16]。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2016.17.029

065000河北省廊坊市人民醫(yī)院胸心外科(杜大新、王蘭朋、孫京濤)，磁共振介入診療科(張全剛、吳立華)，科研部(劉東海)

R 734.2

A

1002-7386(2016)17-2657-04

2016-02-18)