高頻不可逆電穿孔的消融參數(shù)與消融有效性關(guān)系的研究

劉玉堂,韓玉,薛志孝

（天津醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)儀器教研室，天津300070）

不可逆電穿孔（irreversible electroporation，IRE）是一種新興的治療腫瘤的非熱消融技術(shù)。其運(yùn)用微秒級高壓電脈沖在細(xì)胞膜上形成納米級孔隙，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，這一過程稱為不可逆電穿孔［1-3］。最重要的是IRE 在破壞細(xì)胞膜的同時(shí)，不會(huì)引起熱焦耳加熱導(dǎo)致的組織損傷［4］，因此在臨床中有廣泛應(yīng)用前景，尤其對于臨近重要血管和神經(jīng)的病灶［5-6］。大量研究證明，IRE 在治療胰腺癌［7］、近肝靜脈或門脈的惡性肝腫瘤［8-9］、前列腺腫瘤［10］等具有較好的治療效果和可行性。然而傳統(tǒng)IRE 會(huì)造成局部和全身肌肉收縮，并可能影響心臟節(jié)律，造成心率失常等問題［11］。因此在臨床應(yīng)用中，患者接受IRE 治療時(shí)要進(jìn)行全身麻醉、肌肉麻醉以及心臟同步放電等處理［12］。高頻不可逆電穿孔（high-frequency irreversible electroporation，H-FIRE）致力于解決IRE 中存在的不足而誕生，H-FIRE 有以下幾種優(yōu)點(diǎn)：（1）其產(chǎn)生頻率高達(dá)500 KHZ 以上的交替極性脈沖，減少肌肉收縮［13］。（2）可以更均勻地將細(xì)胞的跨膜電位提高到模擬電穿孔閾值［14］。（3）可以達(dá)到良好的腫瘤消融效果以及抑制腫瘤生長的目的［15］。典型H-FIRE 仍然存在局限性，研究表明，運(yùn)用典型H-FIRE 進(jìn)行體內(nèi)3D 模型仿真消融與IRE 達(dá)到相同致死域時(shí)所需要的電場強(qiáng)度更高。Sano 等［16］發(fā)現(xiàn)H-FIRE 的不對稱輸出方式可以增大消融區(qū)域，使消融區(qū)域更加均勻。目前不同參數(shù)的H-FIRE 對于實(shí)際組織的消融范圍、有效劑量均沒有明確。

本文通過一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，分別對正常肝臟組織以不同場強(qiáng)、不同脈寬方式形式進(jìn)行H-FIRE 消融，其中輸出脈寬方式包括對稱2 μs、對稱5 μs、以及不對稱3 μs 和2 μs 交替輸出的方式。結(jié)合病理分析和部分仿真結(jié)果，研究了H-FIRE 在不同場強(qiáng)、不同脈寬方式、不同術(shù)后天數(shù)影響下消融面積的差異性。建立了兔子肝臟腫瘤模型以及對其消融效果進(jìn)行分析，評價(jià)H-FIRE 消融的有效性，為后期H-FIRE 消融腫瘤提供實(shí)驗(yàn)參數(shù)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器 天津市鷹泰利安康醫(yī)療科技股份有限責(zé)任公司研發(fā)的第二代高壓陡脈沖治療儀，該儀器可以產(chǎn)生頻率為50～250 KHZ 的雙向高壓脈沖，輸出電壓為1000～3500V，正負(fù)脈沖均可在2～10 μs 內(nèi)調(diào)節(jié)，可對組織使用高頻雙向?qū)ΨQ及不對稱方式進(jìn)行消融；石蠟切片機(jī)：徠卡；顯微鏡：奧林巴斯；石蠟包埋機(jī)：徠卡；石蠟脫水機(jī)：徠卡；石蠟烤片機(jī)：徠卡。

1.2 材料和試劑 VX2 肝癌細(xì)胞：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所；胎牛血清：gibco；DMSO：Sigma；生理鹽水：北京華興科諾生物技術(shù)有限公司；0.4%臺盼藍(lán)染液：北京索萊寶科技有限公司；超聲耦合劑：山東匯康；陸眠寧：吉林省華牧動(dòng)物保健有限公司；伊紅染色液：北京索萊寶科技有限公司；蘇木素染色液：北京索萊寶科技有限公司；無水乙醇：天津市江天化工技術(shù)有限公司；二甲苯；天津市江天化工技術(shù)有限公司；多聚甲醛：北京索萊寶科技有限公司；PBS 緩沖液。

1.3 動(dòng)物模型

1.3.1 兔正常肝臟 24 只雄性日本大耳兔（裕達(dá)，中國），平均體質(zhì)量2.5 kg，常規(guī)飼養(yǎng)。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均經(jīng)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院或生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)工程研究所動(dòng)物護(hù)理和使用委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.3.2 兔原位肝癌 腫瘤細(xì)胞制備：肝癌兔子模型首先利用凍存的VX2 細(xì)胞在兔子腋下皮膚較緊致的部位注射1 mL 細(xì)胞懸液。接種兩周后取出腫瘤組織，制成細(xì)胞懸液濃度為1×107個(gè)/mL。腫瘤細(xì)胞植入：挑選3 只雄性日本大耳兔（裕達(dá)，中國），平均體質(zhì)量2.5 kg，常規(guī)飼養(yǎng)。按照兔子體質(zhì)量肌肉注射陸眠寧0.2 mL/kg，待兔子麻醉后，將兔子取仰臥位固定在手術(shù)臺上，剃毛，在超聲探頭上抹上超聲耦合劑，找到肝臟較厚且不靠近大血管和膽管的部位，注射0.5 mL 細(xì)胞懸液。術(shù)后2 周，使用超聲觀察腫瘤模型是否建立成功，腫瘤大約長到1 cm3時(shí)，可進(jìn)行H-FIRE 消融手術(shù)。

1.4 消融參數(shù) 實(shí)驗(yàn)使用第二代高壓陡脈沖治療儀，正負(fù)脈寬均可調(diào)節(jié)，為方便后面分析，本研究脈寬設(shè)置有對稱方式和不對稱方式，不對稱的脈寬用P-Dp-N-Dn 表示，P 為正脈沖脈寬，Dp 為正脈沖延時(shí)，N 為負(fù)脈沖脈寬，Dn 為負(fù)脈沖延時(shí)。為了便于組間比較使用簡化的電劑量公式（1）：

其中V 是施加的電壓，Tp 是脈沖寬度，n 是施加的脈沖數(shù)。本研究通過設(shè)置不同的電壓、不同脈寬以及脈沖數(shù)來比較不同劑量下H-FIRE 消融肝臟組織的面積和效果。在相同的電壓、相同的劑量下比較脈寬為對稱2 μs、對稱5 μs 以及不對稱3-2-2-3 μs 的H-FIRE 消融肝臟組織的面積和效果。最后比較在相同劑量、相同脈寬條件下在不同時(shí)間點(diǎn)的H-FIRE 消融肝臟組織的變化。具體脈沖參數(shù)如表1 所示。

表1 脈沖參數(shù)設(shè)置Tab 1 Pulse parameter settings

1.5 手術(shù)消融 將24 只雄性日本大耳兔在手術(shù)前禁飼。麻醉使用肌肉注射陸眠寧和呼吸麻醉，消融時(shí)開腹并暴露肝臟，插入兩根消融電極針，分組按照上述脈沖參數(shù)完成治療并在指定天數(shù)處死動(dòng)物，觀察消融部位并進(jìn)行病理觀察。按照圖1 中示意脈沖波形進(jìn)行消融。將3 只造模成功的腫瘤兔子按照正常兔子的消融方法，麻醉開腹并暴露肝臟，尋找造模腫瘤位置后將兩根電極針布置在腫瘤兩側(cè)（圖2），按照2000 V，不對稱3-2-2-3 μs，28000 V2s 的劑量進(jìn)行消融。對照組開腹后，平行扎入電極針，但不放電。

圖1 H-FIRE 波形脈沖示意圖Fig 1 H-FIRE waveform pulse diagram

圖2 消融實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場操作圖Fig 2 Ablation experiment site operation diagram

1.6 大體觀察與消融面積計(jì)算 所有正常兔執(zhí)行消融實(shí)驗(yàn)后在不同時(shí)間點(diǎn)處死，取出消融肝臟組織；所有腫瘤模型兔在治療后第3 天處死，實(shí)驗(yàn)組取消融肝臟腫瘤組織，對照組取腫瘤組織。通過肉眼觀察記錄消融區(qū)域顏色、形狀、大小等，隨后在視野中加入標(biāo)記物和標(biāo)尺，用相機(jī)拍照后導(dǎo)入ImageJ軟件，將標(biāo)記物和標(biāo)尺作為標(biāo)準(zhǔn)，換算像素與實(shí)際物體大小關(guān)系，計(jì)算消融面積。病理觀察：將取出的正常消融肝臟組織和消融肝臟腫瘤組織用PBS 清洗后放入4%多聚甲醛中，24 h 后脫水、包埋、切片，HE 染色觀察腫瘤組織形態(tài)的變化。

1.7 COMSOL 仿真模型 通過COMSOL 仿真軟件建立12 cm3的肝臟模型，添加兩根半徑為0.0695 cm，高度和間距為1 cm 的圓柱形納米針模型，通過對納米針模型電極間電壓的不同設(shè)置，模擬出場強(qiáng)分布，以便于對比仿真與實(shí)際結(jié)果消融區(qū)不同。電場分布由電勢梯度得到，如式（2）所示。

結(jié)合文獻(xiàn)中電導(dǎo)率的變化情況［17］，得到電導(dǎo)率關(guān)于電場及溫度的函數(shù)，如式（3）所示。

正常肝組織及腫瘤的初始電導(dǎo)率分別為0.067 S/m；α 為電導(dǎo)率隨溫度變化的系數(shù)；T0為組織的初始溫度，設(shè)為37 ℃；σ′為組織只在電場作用下的最大電導(dǎo)率，正常肝組織的最大電導(dǎo)率為0.241S/m［18］；f1c2hs為具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù)的平滑Heaviside 函數(shù)；E 為電場強(qiáng)度。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS V.19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用t 檢驗(yàn)用于評估兩組之間的差異。以上所有實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3 次。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同電壓下肝臟組織消融的大小及病理分析 本實(shí)驗(yàn)觀察了H-FIRE 消融后第三天脈寬均為2 μs，電壓分別為850 V、1500 V、2000 V、2250 V 4 組的H-FIRE 消融肝臟的效果，發(fā)現(xiàn)電壓為850 V/cm的消融面積最小為（0.59±0.03）cm3，且消融區(qū)域不連續(xù)。隨著電壓增加，消融面積增大，1500 V/cm、2000 V/cm 和2250 V/cm 消融面積分別為（1.43±0.08）cm3、（2.25±0.33）cm3和（2.34±0.13）cm3，電壓超過2000 V/cm 后再增加，消融面積稍微增大，與2000 V/cm 組相比無明顯變化，如圖3 所示。

根據(jù)病理分析來看，電壓為850 V，電極距離1 cm 的條件下，消融區(qū)內(nèi)肝細(xì)胞大量壞死，細(xì)胞膜破碎，細(xì)胞排列規(guī)則、正常，細(xì)胞間隙可以明顯看到；電壓上升到1500 V 時(shí)，肝細(xì)胞壞死加劇，細(xì)胞排列較規(guī)則，細(xì)胞間隙相對上組縮??；電壓繼續(xù)提高為2000 V 時(shí)，細(xì)胞壞死嚴(yán)重，圖中所見細(xì)胞核大量減少，細(xì)胞排列基本無規(guī)則，細(xì)胞間隙基本消失；電壓為2250 V 時(shí)，消融區(qū)內(nèi)無完好細(xì)胞，細(xì)胞嚴(yán)重碎裂，細(xì)胞排列無規(guī)則，細(xì)胞間隙消失，已經(jīng)不能看出肝臟細(xì)胞形態(tài)，且消融區(qū)內(nèi)存在許多出血點(diǎn)。由此可見，單位厘米電壓的增加不僅會(huì)使宏觀上的消融區(qū)域增大，還會(huì)在微觀上影響肝臟細(xì)胞的壞死程度以及肝臟細(xì)胞間的基本排列、結(jié)構(gòu)等。

圖3 2 μs 脈寬不同電壓H-FIRE 消融后第三天肝臟組織變化Fig 3 Changes in liver tissue on the third day after ablation of 2 μs pulse width and different voltage H-FIRE

觀察不同電壓條件下所形成消融區(qū)域面積大小的組間差異性，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 2 μs 脈寬不同電壓H-FIRE 消融面積比較Fig 4 Comparison of 2 μs pulse width of different voltage H-FIRE ablation area

2.2 數(shù)學(xué)仿真與實(shí)際消融面積對比 通過COMSOL有限元仿真軟件模擬出雙針間距1 cm，兩電極之間壓差分別為850 V、1500 V、2000 V 和2250 V，不考慮脈寬方式影響時(shí)的電場分布情況，并用線條畫出大于600 V/cm［1］（步長為200 V/cm）的等勢線，計(jì)算大于600 V/cm 等勢線所包含面積。根據(jù)宏觀來看，理想的消融區(qū)形狀應(yīng)該更加接近仿真形狀，以兩個(gè)針眼為中心，類似為一個(gè)扁平狀的橢圓形。然而真實(shí)的宏觀結(jié)果顯示，實(shí)際消融區(qū)與仿真結(jié)果大體形狀一致，并沒有理想中規(guī)則，其原因可能是由于肝臟組織存在密度差異，肝臟結(jié)構(gòu)不規(guī)則。對比實(shí)際與數(shù)學(xué)模型之間的差異（圖5），圖中兩條曲線重合趨勢較好，可見，電場分布是決定實(shí)際消融區(qū)域形狀和大小的決定性因素。

圖5 實(shí)際消融面積與數(shù)學(xué)模型仿真面積對比Fig 5 Comparison of actual ablation area and simulation area of mathematical model

2.3 不同脈寬下肝臟消融的比較 劑量為28000 V2s，比較在消融后第三天脈寬為對稱2 μs、對稱5 μs，以及不對稱3-2-2-3 μs 3 種放電方式消融效果，發(fā)現(xiàn)3 種方式消融面積大小無明顯差異（P＞0.05），不對稱3-2-2-3 μs 的放電方式形成的消融區(qū)域更趨向于圓形。

對稱2 μs、對稱5 μs，以及不對稱3-2-2-3 μs 3 種放電方式消融3 d 后宏觀圖與病理圖如圖6 所示，并用紅色線條和紅色圓圈分別勾勒出消融邊緣以及入針位置。蛋白質(zhì)變性在消融區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)出白色和黑色，脈寬為2 μs 和5 μs 時(shí)，蛋白質(zhì)變性主要出現(xiàn)在針眼附近，呈圓圈狀，具體表現(xiàn)為從兩針眼開始以圓環(huán)狀向外擴(kuò)展，進(jìn)一步來看，2 μs 相對于5 μs蛋白質(zhì)變性較規(guī)則和均勻。脈寬為不對稱3-2-2-3μs時(shí)，白色環(huán)狀變性更大，范圍更廣，且存在于兩針外圍呈橢圓形分布，蛋白質(zhì)變性程度相對于脈寬為2 μs和5 μs 結(jié)果明顯更加均勻和規(guī)則。蛋白質(zhì)的變性是指在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失，其形狀體現(xiàn)了消融的均勻程度。由此可見，不對稱脈沖造成的消融效果相對更加均勻。從病理圖分析來看（圖6），5 μs 消融區(qū)內(nèi)藍(lán)染較少，細(xì)胞核較2 μs 明顯減少，細(xì)胞損傷嚴(yán)重，細(xì)胞排列混亂。不對稱組已經(jīng)看不出明顯的細(xì)胞排列結(jié)構(gòu)，視野內(nèi)幾乎無完好細(xì)胞，且炎性細(xì)胞較多，細(xì)胞壞死程度進(jìn)一步加劇。

圖6 不同脈寬方式的H-FIRE 消融后第三天肝臟組織的變化Fig 6 Changes in liver tissue on the third day after H-FIRE ablation in different pulse width modes

2.4 H-FIRE 消融在不同時(shí)間點(diǎn)的變化 設(shè)置HFIRE 參數(shù)為2000V，3-2-2-3μs，劑量為28000 V2s，消融后第一天，消融部位呈暗紅色，有淤血，細(xì)胞狀態(tài)相對完整，還能觀察到完整的細(xì)胞核。消融后第三天消融部位增大，組織顏色發(fā)白，從病理觀察到細(xì)胞核碎裂，細(xì)胞縮小，細(xì)胞死亡，組織大片壞死，炎性細(xì)胞浸潤嚴(yán)重，組織消融邊界明顯。消融后第七天，明顯觀察到消融的組織面積縮小，周圍組織收縮聚集。從病理圖片上可以發(fā)現(xiàn)消融部位肝臟細(xì)胞完全壞死，纖維組織增生，肝細(xì)胞再生，纖維組織代替了正常組織，消融區(qū)域周圍還可以觀察到炎性細(xì)胞的浸潤（圖7）。

圖7 肝臟組織在H-FIRE 消融后不同時(shí)間點(diǎn)的變化情況Fig 7 Changes in liver tissue at various time points after H-FIRE ablation

2.5 腫瘤模型消融實(shí)驗(yàn)結(jié)果 VX2 原位肝臟腫瘤模型均建立成功。病理圖顯示如圖8，對照組細(xì)胞核明顯大于正常的肝臟組織，核質(zhì)比高，腫瘤呈巢狀生長。兩個(gè)電極針中間消融區(qū)域炎性細(xì)胞浸潤嚴(yán)重，細(xì)胞核碎裂，細(xì)胞縮小，細(xì)胞界限不清晰。消融區(qū)域周圍有明顯的消融邊界，壞死細(xì)胞與正常細(xì)胞之間能觀察到明顯的界限（圖8 中紅色線圈出），消融邊界外圍還有存活的腫瘤組織。

圖8 中，消融參數(shù)為2000 V，脈寬3-2-2-3 μs，劑量28000 V2s 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后的腫瘤模型和正常組織宏觀消融圖的消融區(qū)域邊緣及針眼位置已用紅色線標(biāo)出。宏觀上來看，正常組織消融區(qū)內(nèi)蛋白質(zhì)變性程度更加均勻，腫瘤模型消融后腫瘤內(nèi)部蛋白質(zhì)變性較集中，外圍較均勻，其原因可能是消融區(qū)腫瘤呈巢狀，腫瘤組織電導(dǎo)率、密度、細(xì)胞致死閾值和正常組織具有很大的差別。

另外，由于腫瘤呈巢狀生長，外部存在纖維組織包膜，而H-FIRE 的原理是造成細(xì)胞膜納米級電穿孔，無法消融纖維組織，治療中也不會(huì)損傷血管。宏觀上看到的差異性很可能是殘留的纖維組織邊界造成的。微觀上來看，腫瘤模型消融區(qū)內(nèi)藍(lán)染大幅減少，腫瘤細(xì)胞基本完全壞死，原本的腫瘤細(xì)胞已無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，壞死細(xì)胞無規(guī)則排列，消融區(qū)內(nèi)細(xì)胞與周圍腫瘤帶形成了鮮明對比。

圖8 腫瘤消融后的宏觀圖和病理圖Fig 8 Macroscopic and pathological maps after tumor ablation

3 討論

本實(shí)驗(yàn)消融過程中，觀察到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物肌肉收縮減少，期間通過心電檢測發(fā)現(xiàn)H-FIRE 治療過程中未對心臟波形產(chǎn)生明顯影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果來看，H-FIRE 脈寬為2 μs 時(shí)，單位距離間消融電壓為1500 V/cm、2000 V/cm、2250 V/cm 的實(shí)驗(yàn)實(shí)際消融區(qū)域面積分別為（1.43±0.08）cm2、（2.25±0.33）cm2、（2.34±0.13)cm2。由此可見，當(dāng)脈沖數(shù)超過一定范圍時(shí)［19］，影響消融區(qū)域大小的因素還是極間電壓的大小，它決定了場強(qiáng)的分布范圍，從而根本上影響消融的有效范圍。但隨著電壓和劑量的增大，對消融區(qū)域的影響逐漸降低。

同等劑量和單位距離間電壓相同的前提下，脈寬方式的不同會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率產(chǎn)生不同變化［19-20］，不對稱脈寬輸出的方式可以進(jìn)一步減小細(xì)胞的致死閾值［15］。然而本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，2 μs、5 μs 對稱和3-2-2-3 μs 不對稱3 種方式消融面積大小無明顯差異，值得注意的是，不對稱放電形式形成的消融區(qū)域蛋白質(zhì)變性較規(guī)則和均勻，具體原因需要數(shù)值模擬結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)一步分析。消融后第一天到第七天，區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞逐漸壞死，被正常細(xì)胞代替，從這方面看，H-FIER 的消融形式主要為細(xì)胞凋亡［21］。

腫瘤消融病理分析中，消融后的腫瘤細(xì)胞細(xì)胞核碎裂，細(xì)胞界限不清，出現(xiàn)了明顯的細(xì)胞壞死，且消融區(qū)域邊界明顯，H-FIRE 對腫瘤細(xì)胞具有殺傷性，消融區(qū)域具有可控性。對于實(shí)際組織消融時(shí)，無論是傳統(tǒng)IRE 還是H-FIRE，如果想達(dá)到理想的消融區(qū)域，治療方案的參數(shù)設(shè)置尤為重要，較低的消融劑量或者較小的單位距離間電壓都可能造成無法使消融區(qū)域連續(xù)的結(jié)果，從而使消融治療不徹底，消融效果不理想。從本文的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值仿真結(jié)果來看，過高的電壓雖然會(huì)使消融區(qū)域略微增大，但效果甚微，若考慮到安全性、設(shè)備要求、耗損等條件時(shí)，單位距離間過高的電壓是沒有必要的。同理，過高的輸出劑量會(huì)增加治療時(shí)間和手術(shù)復(fù)雜程度，并且對消融區(qū)域面積大小無明顯增益，因此，過高的消融劑量同樣沒有必要；不對稱脈沖形成的消融區(qū)域蛋白質(zhì)的變性更加規(guī)則和均勻，消融效果更好。結(jié)合本文實(shí)驗(yàn)來看，對于兔子正常肝臟組織消融，電壓為2000 V，消融劑量為28000 V2s，放電脈沖為3-2-2-3 μs 不對稱形式得到的消融效果最為理想。

本次實(shí)驗(yàn)中，從宏觀和病理圖來看，未發(fā)現(xiàn)消融區(qū)內(nèi)存在肝臟血管損傷，與Siddiqui 等［3］所得結(jié)論一致；另外，本次實(shí)驗(yàn)中觀察到實(shí)驗(yàn)兔均無明顯顫抖出現(xiàn)，肌肉收縮現(xiàn)象不明顯，結(jié)果與Sano、Arena等［13］發(fā)現(xiàn)高頻雙向脈沖抑制肌肉收縮的結(jié)論一致；從病理分析來看，H-FIER 的消融形式主要為細(xì)胞凋亡［21］。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高頻雙向不對稱脈沖與對稱脈沖所造成消融區(qū)域并沒有明顯差別，與Sano 等［16］數(shù)值模擬得到的非對稱H-FIRE 波形能夠產(chǎn)生比對稱H-FIRE 波形更大消融區(qū)域的結(jié)論不一致，具體造成實(shí)際結(jié)果與仿真模擬結(jié)果不同的原因還需進(jìn)一步研究。值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不對稱脈沖所得到的消融區(qū)域形狀更趨于圓型，蛋白質(zhì)變性更加均勻和規(guī)則，造成此現(xiàn)象的原因還需要更多的模擬數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行進(jìn)一步的探索討論。不對稱H-FIRE 對于腫瘤細(xì)胞的殺傷性，消融區(qū)域的可控性在本次實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，與H-FIRE 可以成功破壞腫瘤細(xì)胞的結(jié)論一致［22］。

本文通過實(shí)驗(yàn)，結(jié)合部分仿真結(jié)果，研究了HFIRE 在不同劑量、不同脈寬方式、不同術(shù)后天數(shù)影響下消融面積的差異性，展示了在H-FIRE 消融時(shí)電壓、劑量、脈寬方式的不同時(shí)對消融區(qū)面積的大小，消融區(qū)域內(nèi)蛋白質(zhì)變性形狀和程度造成的不同影響，并通過建立和消融兔子肝臟腫瘤模型，評價(jià)了H-FIRE消融的有效性，驗(yàn)證了已有結(jié)論，發(fā)現(xiàn)了未探索的問題，為H-FIRE 在今后的研究提供了數(shù)據(jù)支持。