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超声引导激光凝固肝肿瘤的基础与临床研究进展

2022-07-29
来源:求医网
近年来随着物理医学的发展,多种介入性肝癌治疗手段逐渐进入临床。经过一系列基础与临床研究, 超声引导间质性激光凝固(interstitial laser photocoagulation ILP)肝癌,被认为是一种有前途的治疗方法〔1,2,3〕

一、基本原理与技术

ILP治疗肿瘤是使用连续波Nd:YAG激光,利用照射时产生的高温效应和机械效应造成肿瘤组织的气化, 碳化和凝固坏死。其波长1060 nm,有较好的组织穿透性, 功率多在1~8 W范围。

iLP能满足照射靶区肿瘤组织达到发生坏死所必须的温度,坏死区与周围组织界线清楚, 周围组织受损轻微〔1,2,3〕

ILP治疗体腔内肿瘤时光能的传输通过与Nd:YAG相连接的直径约200~600μm柔韧的光纤,超声引导下将19号穿刺针经皮插入照射靶区肿瘤内,拨出针芯, 光纤插入穿刺针内, 使裸露长约

3~4 mm的光纤头部能进入预定的照射部位。

ILP治疗时用热电偶测温计插入靶区组织中监测治疗区温度升高情况。

ILP治疗后通过组织活检针穿刺获取照射区相应部位的组织标本,或处死实验动物取照射区组织, 病理切片观察照射区肿瘤坏死的情况。

超声影像技术促进了激光凝固肝肿瘤实验研究及临床应用。超声介入不仅用在ILP治疗前肿瘤定位和激光光纤、热电偶测温计及组织活检针的穿刺引导,而且也应用于ILP治疗中的监测及治疗后靶区的随访观察。超声显像能准确观察光纤在组织中的位置以及激光热效应所致光纤尖部为中心的照射靶区的强回声。此强回声随照射时间的持续而逐渐扩大,最后复盖整个治疗区。并可见少量微小气泡在肿瘤周围小血管中随血流移动〔2,3,4,5〕。数天后靶区呈三层回声:中心为无回声区, 中间为强回声区,周围为低回声晕环; 各层之间及与周围正常组织界限清楚〔3,6〕。超声测量的照射靶区组织坏死范围与实际坏死大小有良好的相关性〔2〕

超声显像能准确反映ILP治疗肿瘤的情况〔7〕

二、基础实验

Matthewson K 以鼠为模型研究表明: 功率1~2 W,单根光纤照射600~1200秒可造成肝脏

1.5 cm左右的局限性坏死〔7〕。使用同样功率、时间对鼠移植性纤维肉瘤进行ILP实验治疗。

对照组瘤体增长速度与ILP组比较相差显著或非常显著。在2 W,600秒组中(n=10)获得肿瘤完全坏死的效果, 经观察有5例治疗局部无复发, 其中3例死于肿瘤转移,2例完全治愈(观察时间150天); 该组平均存活时间70天, 对照组30天, P<0.05,结果明显好于对照组和其它ILP组〔8〕。实验显示功率2 W, 光纤尖部周围温度可达100℃,距光纤8 mm处温度可达50℃ 以上〔7,8〕。用功率4 W,照射结肠癌肝转移模型鼠的研究表明, 能量达4 800 J/cm2,照射区温度达69.7℃ 时, 肝肿瘤完全坏死〔9〕

ILP治疗后组织学检查见照射区以光纤头部中心向外依次显示4个反应带。①中心气化腔, 显“弹坑”样组织缺损区; ②炭化带:无细胞结构的炭化颗粒;③完全坏死带:细胞核破碎, 细胞界限不清; ④不完全坏死带: 细胞损伤、退变、水肿〔3〕。Uetera报道炭化带的温度在200℃ 以上, 坏死带温度大约在60℃,组织坏死范围总是比超声监测观察所见的高回声区域大2~3 mm〔10〕。Abrahan〔4〕等对在体猪肝进行ILP试验,功率1~4 W, 时间360秒,造成猪肝凝固坏死直径10~15 mm。观察了损伤与修复过程(1~7周),将修复过程分为早期与后期, ①早期修复阶段: ILP治疗后7~11天,大体标本坏死区呈园柱型, 与光纤形状一致,中心部份为直径2~3 mm的气化空腔, 超声为无回声区; 外为1~2 mm含微小孔隙的致密的炭化凝块和碎片, 超声显示为强回声光带, 后可伴声影; 再外为4~7 mm的坏死肝组织, 超声显示为低回声区; 在损伤区边缘1~2 mm处组织学检查可见修复发生,由巨噬细胞, 中性白细胞、新生血管和胆管及坏死分解的肝组织构成,超声显示也呈低回声。②后期修复阶段: ILP后

24~51天, 组织学检查主要由致密的纤维组织和炎性细胞组成,大部份坏死肝组织被清除,部份标本的中心气化腔消失。ILP造成肝组织直径3.0 cm的坏死完全修复需1年左右时间〔5,6〕

由于单根光纤热凝固产生的坏死范围不能满足临床需要。临床初步应用ILP常依据肿瘤大小行单光纤多点, 多次照射以增大坏死范围,达到肿瘤完全坏死的目的〔5,6〕。但由于ILP热效应产生的强回声影响超声对照射区肿瘤坏死情况的观察,造成一次多点照射的困难和盲目性。Steger等〔6〕作了多光纤低功率ILP试验,输出功率2 W, 照射时间500~1 500秒。

nd:YAG激光通过一个联接装置, 将4根光纤导入在体狗肝脏同时照射,光纤相互间距1~1.5cm。

在功率1.5 W, 照射剂量4 000 J组中, 75%的照射坏死区相互融合,坏死范围超过3 cm3

照射区温度达60℃〔6〕。激光热凝固动物实验未见严重并发症〔3,4,6〕

三、临床初步应用80年代中期国外开展了剖腹情况下超声引导ILP治疗肝肿瘤的临床研究,并取得了较理想的癌结节坏死。Schroder报道4例剖腹情况下ILP肝癌, 其中1例发生坏死区感染〔11〕

超声引导经皮穿刺ILP治疗肝肿瘤使得ILP治疗更简便、安全。

文献报道11例16个继发性肝癌在超声引导下经皮穿刺ILP结果(功率4~8 w, 照射时间5~45分钟), 热电偶记录到15个病灶治疗时肿瘤边缘温度达到60℃或45℃持续15分钟,其中12个瘤灶病理检查肿瘤细胞完全坏死(瘤体径线1.0~3.7 cm, 平均2.4 cm);另3个病灶病理结果肿瘤细胞不全性坏死(瘤体径线分别为3.7、3.9、4.0 cm)。1例径线在2.0 cm的瘤灶治疗时未达到上述温度, 病理检查结果癌细胞不全坏死。11例有8例检查了癌胚抗原,7例明显下降〔2〕

amin 报道21例55个径线在1~15 cm, 平均3.0 cm的转移性肝癌的多光纤ILP临床应用,功率

2 W, 肿瘤径线<4.0 cm的肿瘤导入2~4根光纤, 相互间距1~1.5 cm进行照射;更大径线肿瘤病灶内导入8根光纤, 最多12根光纤分组照射(每组4根光纤)。并根据治疗情况多次照射(最多达8次), 21个瘤体<4.0 cm的癌灶完全坏死; 14个瘤体<4.0 cm和10个瘤体>4.0 cm的癌灶坏死75%; 另10个瘤体>4.0 cm的癌灶坏死小于50%。中位生存期27个月(9~40个月)〔5〕

17例24个瘤体使用3~7.5 W功率, 照射治疗后6个月观察显示,治疗前瘤体<2.0 cm的癌灶控制率在60%, >2.0 cm癌灶控制率在35%〔12〕。另报道20例33个癌灶ILP治疗后6个月和

12个月结果显示, 治疗前瘤体<2.0 cm的癌灶控制率分别在69%、44%;>2.0 cm的癌灶控制率分别为41%、27%〔13〕。Lees报道47例121个转移性肝癌情况,功率2 W, 400秒治疗后1年,

2年的生存率分别为86%、75%〔14〕。ILP治疗后生存时间已有超过5年〔15〕。Amin将ILP与经皮穿刺无水酒精肝癌内注射的治疗结果相比较, 认为ILP更有效〔16〕

ILP肝肿瘤尚处于临床试验阶段,报道多为小批量观察。治疗研究对象多为不能手术切除的病人, 或少数拒绝外科手术切除的病例,缺乏临床随机取样与外科手术对比分析研究。多数报道认为超声引导经皮穿刺ILP无严重并发症〔2,15〕。可能并发症有疼痛、发热、肝包膜下血肿、反应性胸膜炎和轻度、暂时的肝功能异常。未见胆瘘、大出血及感染报道。Schroder曾报告1例因气体栓塞死亡的病例〔11〕

四、展望

ILP操作简便, 在局麻加镇静剂情况下即可完成。目前对ILP治疗肝癌的适应证缺乏统一标准, 均认为瘤体较小, 数目少治疗效果好〔2,3,13,14〕。研究结果显示使用激光功率,照射剂量与肿瘤坏死范围关系密切〔7,9,12〕,因而找出激光功率、照射时间与照射区温度与坏死范围的关系是ILP必须解决的问题。怎样获得满足临床需要的坏死区是ILP治疗肝肿瘤的关键。

临床上肝肿瘤的外科切除率不足20%, 术后5年生存率20~40%〔1〕。大多数肝肿瘤病人被发现时, 已失去手术机会。超声引导ILP肝肿瘤的临床应用,无疑已使肝癌的临床治疗向前迈进了一步。可以认为ILP治疗肝癌前景乐观,但需做艰苦细致的工作。

参 考 文 献

1 Masters A, Steger AC and Bown SG. role of interstitial therapy in the treatment of live cancer. Br J Surg,

1991, 78: 518-523.

2 Nolosoe P. Pedersen ST. Burcharth F. Interstitial hyperthermia of colorectal liver metastases with a

us-guided Nd: YAG laser with a diffuser tip. Radilolgy, 1993, 187: 333-337.

3 顾英,李峻享,董宝伟.超声引导经皮Nd: YAG激光肝组织光凝固的基础研究.中国激光医学,

1994, 3: 26