李全正,王雪延
盆腔恶性肿瘤隔离热灌注化疗的体外循环管理(附1例报告)
李全正,王雪延
[摘要]:目的 总结体外循环下盆腔隔离热灌注化疗的管理经验。方法 对1例晚期宫颈鳞状细胞癌患者行体外循环下热灌注化疗,采用球囊导管阻断腹主动脉和下腔静脉、双侧大腿根部上止血带阻断下肢血流,以隔离盆腔血液循环,股动、静脉插管连接密闭式与开放式两用膜式氧合器开始行体外循环。体外循环管路内加入化疗药物同时变温水箱为血液持续加温,行盆腔隔离热灌注化疗,解除盆腔隔离前用超滤器滤除化疗药物。结果 球囊导管插管及股动、静脉插管等手术操作顺利,体外循环中管路系统维持密闭式,过程平稳,总的转流时间90 min,流量12.8~22.2 ml/(kg·min),膀胱温最高达39℃,盆腔之下(包括盆腔)隔离时间90 min,盆腔单独隔离时间70 min,下肢血流阻断时间70 min,超滤时间40 min,超滤量3 250 ml,其中零平衡超滤量2 500 ml、常规超滤750 ml。患者于手术室内拔除气管插管,术后恢复顺利,未见肝、肾损害或其它与化疗药物相关的并发症,术后7天出院,术后14天超声检查显示盆底肿瘤明显缩小。结论 体外循环下盆腔隔离热灌注化疗治疗盆腔恶性肿瘤具有可行性,能有效抑制肿瘤进展。与常规体外循环不同,技术、设备及体外循环管理均很重要且有特殊性。
[关键词]:体外循环;隔离灌注;盆腔;癌;超热;化疗
作者单位:300052天津,天津医科大学总医院心血管外科
Management in extracorporeal circulation of hyperthermic isolated perfusion chemotherapy in the treatment of pelvic cancer(case report)
Li Quan-zheng,Wang Xue-yan
Dept.of Cardiovascular Surgery,Tianjin Medical University General Hospital,TianJin 300052,China
[Abstract]:Objective To summarize the experience with the management of pelvic cavity isolated perfusion chemotherapy (PIPC)by extracorporeal circulation(ECC).Methods Recently 1 case of advanced cervical squamous cell carcinoma underwent ECC assisted hyperthermic PIPC by balloon catheter occlusion both in abdominal aorta and inferior vena cava,and by bilateral thigh tourniquet to block lower extremity blood flow before ECC.After femoral artery and vein intubation and connecting the closed and open type dual-purpose ECC system to the isolatied pelvic cavity mentioned above,ECC assisted hyperthermic PIPC began.During PIPC chemotherapy drugs were injected into the ECC system.Continuous blood heating was achieved by water from heater-cooler.Chemo⁃therapy drugs was cleared by ultrafiltration before removal of the pelvic cavity isolation.Results Intubation of balloon catheter and femoral artery and vein cannulaswas smooth.ECC pipeline system maintained closed.The total ECC time was 90min.ECC flow was 12.8 to 22.2 ml/(kg·min).Bladder temperature reached 39.0 degrees andisolation time for regional pelvic below pelvis(including pel⁃vis)was 90min whilst pelvic isolation time was 70min and lower limb blood flow occlusion time was 70 min.The ultrafiltration time was 40min,ultrafiltration volume was 3250 ml,including zero balanced ultrafiltration volume of 2500 ml and conventional ultrafiltration of 750 ml.Patient was extubated in the operating room,with postoperative recovery smoothly,with no injury of liver and kidney or other chemotherapy related complications.The patient was discharged 7 days after operation.The 14-days postoperative ultrasonography showed that the pelvic floor tumor significantly shrinked.Conclusion Results from this case of ECC assisted hyperthermic PIPC in the treatment of pelvic cancer showed that this therapeutic schedule is feasible and effective to inhibit tumor progression.Different from con⁃ventional ECC,The technique,equipment and ECC management are very important and specialized.
[Key words]: Extracorporeal circulation;Isolation perfusion;Pelvic;Cancer;Hyperthermic;Chemotherapy
隔离灌注治疗恶性肿瘤已有50年的发展史,能有效抑制肿瘤进展,部分病例肿瘤组织完全消失。但在体外循环下隔离热灌注治疗恶性肿瘤鲜有报道。2015年6月,本院对1例盆底恶性肿瘤患者实施体外循环下隔离化疗,取得满意效果,报告并总结盆腔隔离热灌注化疗的体外循环经验如下。
1.1 病历资料 患者女,57岁,身高152 cm、体重65 kg。主因盆腔恶性肿瘤术后4月余复发入院普外科。入院前4个月在外院PET-CT提示右侧直肠子宫陷凹-直肠周围间隙及右侧会阴部巨块型肿物并代谢增高,符合恶性肿瘤影像学表现,累及右侧盆壁软组织及邻近肌肉。在外院行盆底肿物切除术,术后病理报告为高——中分化鳞状细胞癌,侵及周围软组织。查体示营养及一般情况尚可,术前检查示轻度贫血(Hb 99 g/L)、鳞状细胞癌抗原增高(15.5 μg/L,正常值0~1.5 μg/L),肝肾功能正常,凝血功能中纤维蛋白原及D-二聚体轻度增高。入院诊断:盆底肿物、盆底肿物切除术后、肛周脓肿切开引流术后。
1.2 治疗方案 普外科经与麻醉、体外循环医师充分讨论后确定在体外循环下行盆腔隔离化疗,与患者及家属签署知情同意书,报医院伦理委员会并备案。
1.3 麻醉方法 患者仰卧于杂交手术室手术床上,身下铺变温毯。静-吸复合全身麻醉、气管插管、控制呼吸。
1.4 体外循环系统 采用Maquet HL20型体外循环机、Maquet HCU30型变温水箱。左侧股动脉与左侧大隐静脉切开行左侧股动、静脉插管,连接开放式与密闭式两用体外循环系统(Dideco 902型氧合器、5/16英寸泵管、其余管路1/4英寸、备用右心吸引连接至备用的静脉回流室),见图1。
图1 体外循环系统连接示意图
动脉泵的出泵端与入泵端分别予以实时压力监测并设置为压力与动脉泵停泵关联,设定出泵端压力范围50~250 mm Hg、入泵端压力范围-50~50 mm Hg。与动脉泵并联Dideco 06型超滤器。体外循环预充液为万汶300 ml、0.9%生理盐水300 ml,肝素钠16 mg。肝素钠3 mg/kg全身肝素化。股动、静脉插管均选用Medtronic肝素涂层股动脉插管,动脉端15 Fr、静脉端19 Fr。
1.5 盆腔血液循环隔离加温方法 将两根球囊导管分别经右侧股、动静脉置入腹主动脉和下腔静脉,使其球囊分别位于左、右髂总动、静脉分叉之上、右肾动、静脉之下。双侧大腿根部上止血带,用以阻断双下肢血液循环。体外循环开始前,以高于患者收缩压150 mm Hg压力阻断双下肢血流、球囊导管的球囊内注入生理盐水达到1个标准大气压并保持,用以阻断盆腔及以下的血流,至此,完成了盆腔血液循环的隔离。氧合器变温室外接Maquet HCU30型变温水箱持续为血液加温,水箱温度设定为40.5℃。
1.6 体外循环转流方法 采用密闭方式的体外循环。转流方向为:左侧股静脉→动脉泵→氧合器→动脉微栓过滤器→左侧股动脉,血液不经过静脉回流室。如果需要,可以转为开放式,转流方向为:左侧股静脉→静脉回流室→动脉泵→氧合器→动脉微栓过滤器→左侧股动脉,血液全部或部分经过静脉回流室。体外循环流量为全流量的1/4~1/3,间断抽取氧合器后的血样行血气、电解质、血糖等指标分析,根据分析结果调整通气量、调整血糖、补充钾、钙等电解质。体外循环开始后10 min按照既定化疗方案从动脉泵前给予三组化疗药物,分别是顺铂60 mg+多西他赛40 mg、顺铂60 mg+多西他赛40 mg、顺铂40 mg+多西他赛40 mg,组间相隔10 min。第三组化疗药物之后20 min开始用0.9%生理盐水和乐加(醋酸钠钾镁钙葡萄糖液)进行零平衡超滤及常规超滤。超滤20 min后松开双下肢止血带恢复下肢血液循环,继续超滤、调节血气、电解质、酸碱平衡,20 min后停止体外循环转流,随即球囊导管彻底减压,恢复心脏支配的全身血液循环,盆腔隔离灌注化疗完毕。拔除股动静脉插管,鱼精蛋白全量中和肝素,体外循环系统内余血300 ml经中心静脉通路回输给患者。
体外循环中维持流量830~1 440 ml/min,膀胱温36.6~39.0℃,血气、电解质、血糖、酸碱指标维持满意,超滤总量3 250 ml,其中零平衡超滤2 500 ml、常规超滤750 ml。球囊阻断血流的瞬间,动脉压一过性轻微升高(约20 mm Hg、小于0.3 min)。松开双下肢止血带后,出现一过性血乳酸值及血糖升高、血氧分压下降、呼吸性并代谢性酸中毒,经体外循环辅助、给碳酸氢钠、超滤10 min后各指标恢复至理想状态。体外循环时间90 min,盆腔区域隔离热灌注时间70 min,双下肢血液循环阻断时间70 min,双下肢接受体外循环辅助时间20 min。术中心率、桡动脉监测下的动脉压未见明显波动。整个隔离灌注过程顺利,无意外或不良事件、无大出血或管路进气,隔离灌注中未用库存血或血浆,未用血液回收机。
隔离灌注化疗完毕后,手术室内拔除气管插管,麻醉复苏1 h后回病房。术后未出现恶心、呕吐、神经功能障碍、语言或肢体活动障碍、肺功能或肝肾功能异常、凝血功能异常、白细胞下降、脱发等。术后7 d出院。术后14 d复查超声,显示盆底肿物明显缩小,外科结论为盆腔隔离热灌注化疗效果良好,欲2月后再次行此方案治疗。
3.1 隔离热灌注化疗 隔离灌注或称区域性灌注治疗开始于20世纪60年代,主要针对一些不适合手术切除的、范围较广的、复发的、顽固性恶性肿瘤,治疗时病变部位血液循环被局限或被隔离,被隔离区域的血液循环行人工控制,并加入大剂量化疗药物,使得癌细胞暴露在高浓度化疗药物之下,以消灭癌细胞。因隔离灌注化疗并非全身化疗,高浓度化疗药物局限在某个区域,治疗后用滤器滤除药物,大部分化疗药物不经过肝肾,对全身影响小[1],避免了常规化疗常见的副作用,而且局部的化疗药物浓度高,对癌细胞杀伤作用强大,因此是一种安全、可行[2]、效果好的癌症治疗措施,能显著延长患者带瘤生存时间,常用的隔离灌注区域或器官有肢体[2-4]、盆腔[5]、肺[6-8]、肝脏[3,9-11],也有用于胰腺[12]、脾脏、肾脏等报道。盆腔隔离灌注多用于治疗骨盆内的原发癌、转移癌、晚期癌、复发癌[13]如子宫颈癌[1,14]、直肠癌、膀胱癌,可抑制肿瘤生长、降低晚期宫颈癌分期[1],部分患者肿瘤完全消失[13]。细胞学证据显示对放射治疗不敏感的盆底恶性肿瘤有明显疗效,改善疼痛症状,甚至完全杀灭肿瘤细胞。
3.2 适应证 本例患者为盆底鳞状细胞癌术后复发,已侵及周围组织,且伴发肛周脓肿,不适合再次手术治疗,为盆腔隔离灌注化疗适应证。
3.3 盆腔隔离 实现隔离灌注化疗首先需要确切隔离盆腔区域的血液循环,笔者用球囊导管分隔盆腔区域的血液循环,以确保化疗药物集中在病变区域发挥杀灭癌细胞作用,这是实现隔离灌注化疗的基础。双侧大腿根部上止血带阻断下肢血流,使盆腔隔离灌注的化疗药物不向下肢扩散,保证盆腔化疗药物的高浓度,利于杀灭癌细胞。
3.4 体外循环技术与设备 体外循环技术与设备,是实现隔离灌注化疗的主要保障,包括精准的滚轴泵、灵敏的双道压力监测系统、化疗药物快速滤除系统、隔离灌注区的内环境监测设备、高质量的氧合与变温系统。
3.4.1 滚轴泵 与常规体外循环的高流量不同,隔离灌注需要的流量小,滚轴泵因可以精确调整与控制流量,所以是必备条件之一。
3.4.2 双道压力监测 隔离灌注中,静脉端压力监测是为了保障静脉端血液引流通畅,防止动脉泵的抽吸过度导致静脉插管引流孔被堵塞,另一方面,静脉端压力也反映隔离灌注区内的血容量是否充足。当出现隔离灌注系统内容量不足、静脉插管位置不当或灌注流量偏高时,静脉端压力负值增加,达到报警阈值时动脉泵报警、停泵,压力恢复后继续运转;动脉端压力监测是判断灌注血流前向阻力的指标,动脉插管位置不当时,压力可能异常增高,超过压力阈值能及时报警并自动停泵,压力恢复后自动恢复运转,保证隔离灌注的安全。
3.4.3 化疗药物清除系统隔离灌注管路中并联的超滤系统,能快速将小分子物质清除,顺铂和多西他赛都是小分子物质,均可自由通过超滤膜,运用零平衡超滤与常规超滤技术可以将大部分化疗药物快速清除,使得松开球囊导管之后进入全身血液循环的药物浓度低,化疗药物的副作用小或无。本例所用滤器与Maruo T等[1]和Hamana S等[14]的化学滤器不同,滤除化疗药物的原理不同,哪一种效果更好尚需研究比较。
3.4.4 隔离灌注区内环境调节 及时的血气、电解质、血糖、乳酸检测有助于调节隔离灌注区的内环境,以及开放下肢血液循环后调节下肢的内环境。
3.4.5 氧合器选择 隔离灌注化疗中隔离区的正常氧供与二氧化碳排除靠氧合器完成,根据灌注流量选择合适的氧合器。因隔离灌注系统的密闭性,所以不能应用鼓泡式氧合器,而是选择膜式氧合器。膜式氧合器在制作工艺上整合了血液变温系统,所以在隔离灌注化疗的同时,给隔离区血液加温或降温都可以实现。
3.4.6 密闭式与开放式两用体外循环系统 本例体外循环下隔离灌注化疗技术采用密闭式体外循环,不同于常规心血管外科手术的开放性体外循环,旨在减少体外循环预充量、减轻血液稀释,减小血液与异物的接触面积,从而减轻体外循环引起的炎性反应。本例体外循环管路设计中保留了静脉回流室(见图1),股静脉端血流通过三通与回流室进口相连,回流室出口经三通与主泵泵管相连;右心吸引管连接至回流室,实现了术野出血能够及时回收至体外循环系统,并回输给患者。如术野出血少,则体外循环中保持密闭式环路,如出血较多需要回输或需要添加液体时可以把体外循环系统改成开放式,此时需要变换管路阻断钳的钳夹位置,并注意防止体外循环系统进气。此设计保证了体外循环的安全性,而单纯的密闭式体外循环设计不具备回收血液的灵活性,不能抵抗大出血风险。本例隔离灌注中术野渗血少,未用右心吸引行血液回收。
3.4.7 隔离区加热 根据癌细胞不耐热的特点,许多学者把隔离区血液加温至40℃以上,有利于杀灭癌细胞[10,13,15-16]。本例所用氧合器为婴幼儿型氧合器,变温效能低,而且所用变温水箱水温调节高限为40.5℃,故隔离灌注中膀胱温最高仅升至39.0℃,对于杀灭癌细胞的效果尚不明确。欲使隔离灌注区温度进一步升高,需要改进变温设备,例如更换变温效能更强的氧合器、应用水温更高的变温水箱、或者应用其它为血液加温的设备,以期癌细胞被超高温直接灭活。
3.5 对全身的影响 因隔离灌注化疗对全身影响小,所以化疗药物可以被超大剂量应用,增强肿瘤的反应,抑制肿瘤患者病情进展[10,14]。本例所用化疗药物剂量相当于一次常规化疗的剂量,术后未出现任何药物副作用,术后2周复查显示肿瘤明显缩小,提示隔离灌注有效,并且为尝试大剂量隔离灌注化疗奠定了基础。
3.6 药物泄露 盆腔隔离灌注化疗中总会有小量化疗药物泄漏,因为虽然阻断了腹主动脉和下腔静脉,但是组织间交错成网的交通支与毛细血管不会被阻断,化疗药物会经过此血管网络向近心端扩散,因此,有学者认为隔离灌注化疗药物的毒性反应依赖于药物的泄漏控制[2]。有人通过对盆腔隔离灌注模型研究显示,药物泄露比例较小,所以能显著提高化疗药物的治疗指数[17],认为某些治疗指数低的剧毒抗癌药物虽然在常规化疗中应用受限,却能在隔离灌注化疗中发挥作用。
3.7 缺陷 本例未进行化疗药物浓度与剂量监测,如隔离灌注区血液中、非隔离区血液中、超滤液中,未明确其泄漏量。如能辅以药物检测,则可以在隔离灌注化疗中精确计算所需的超滤量,从而减少超滤的盲目性,如泄漏量较多,可以在解除隔离后进行全身血液的超滤,清除化疗药物,减轻药物副作用。
通过本例的经验笔者认为,体外循环下盆腔隔离热灌注化疗治疗盆腔恶性肿瘤具有可行性,能有效抑制肿瘤进展。与常规体外循环不同,技术、设备要求较高,体外循环管理很重要且有特殊性。
参考文献:
[1]Maruo T,Motoyama S,Hamana S,et al.Percutaneous pelvic perfusion with extracorporeal chemofiltration for advanced uterine cervical carcinoma[J].Surg Oncol Clin N Am,2008,17(4):843-856.
[2]Miotto D,Miotto D,Bertolo S,et al.Hypoxic antiblastic stopflow perfusion:clinical outcome and pharmacokinetic findings [J].J Chemother,2004,16 Suppl 5:44-47.
[3]Rashid OM,Sloot S,Zager JS.Regional therapy in metastatic melanoma:an update on minimally invasive intraarterial isolated limb infusion and percutaneous hepatic perfusion[J].Expert Opin Drug Metab Toxicol,2014,10(10):1355-1364.
[4]张吉文,吴沈萍,于三江.下肢恶性肿瘤高温隔离灌注化疗30例临床病理分析[J].中国实用内科杂志,2002,22(3):167-168.
[5]王倩青,赵慧玲,许倩.盆腔动脉灌注化疗治疗中晚期宫颈癌的临床研究[J].当代医学,2009,15(28):8-10.
[6]许蓼梅,何争鸣,孙兰英.肺隔离药物灌注的体外循环技术(附10例报告)[J].中国现代医学杂志,2001,11(9):93-94.
[7]金玉玲,姚碧,尹云清.应用肺隔离灌注治疗肺癌成功1例报告[J].中国体外循环杂志,2003,1(2):111.
[8]Schröder C,Fisher S,Pieck AC,et al.Technique and results of hyperthermic(41 degrees C)isolated lung perfusion with highdoses of cisplatin for the treatment of surgically relapsing or unre⁃sectable lung sarcoma metastasis[J].Eur J Cardiothorac Surg,2002,22(1):41-46.
[9]Alexander HR Jr,Butler CC.Development of isolated hepatic per⁃fusion via the operative and percutaneous techniques for patients with isolated and unresectable liver metastases[J].Cancer J,2010,16(2):132-141.
[10]Varghese S,Xu H,Bartlett D,et al.Isolated hepatic perfusion with high-dose melphalan results in immediate alterations in tumor gene expression in patients with metastatic ocular melanoma [J].Ann Surg Oncol,2010,17(7):1870-1877.
[11]梁浩晖,何劲松,王先明,等.经皮选择性肝脏隔离灌注化疗方法学研究[J].广东医学,2004,25(8):881-883.
[12]Beane JD,Griffin KF,Levy EB,et al.Duodenal ischemia and upper GI bleeding are dose-limiting toxicities of 24-h continuous intra-arterial pancreatic perfusion of gemcitabine following vascu⁃lar isolation of the pancreatic head:early results from the Regional Chemotherapy in Locally Advanced Pancreatic Cancer(RE⁃CLAP)study[J].Invest New Drugs,2015,33(1):109-118.
[13]松沢実.日本抗癌新法[M].北京:人民军医出版社,2008.24-30.
[14]Hamana S,Motoyama S,Takeuchi S,et al.Super high-dose in⁃traarterial cisplatin infusion under percutaneous pelvic perfusion with extracorporeal chemofiltration for advanced uterine cervical carcinoma:I.Analysis for pharmacokinetics,tumor response,and toxicity of platinum[J].Am J Clin Oncol,2001,24(3):241-246.
[15]Kim MS,Lee DW,Park K,et al.Temperature-triggered tumorspecific delivery of anticancer agents by cRGD-conjugated ther⁃mosensitive liposomes[J].Colloids Surf B Biointerfaces,2014,116:17-25.
[16]Lehmann K,Rickenbacher A,Jang JH,et al.New insight into hyperthermic intraperitoneal chemotherapy:induction of oxidative stress dramatically enhanced tumor killing in in vitro and in vivo models[J].Ann Surg,2012,256(5):730-737.
[17]Wanebo HJ,Belliveau JF.A pharmacokinetic model and the clin⁃ical pharmacology of cis-platinum,5-fluorouracil and mitomycin -C in isolated pelvic perfusion[J].Cancer Chemother Pharma⁃col,1999,43(5):427-434.
修订日期:(2015⁃08⁃10)
收稿日期:(2015⁃07⁃31)