Application and research progress of thermal ablation therapy in cystic lesions and cystic-solid tumors

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(Department of Radiology, Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy ofMedical Science & Peking Union Medical College, Beijing 100730, China)



·综述·

Application and research progress of thermal ablation therapy in cystic lesions and cystic-solid tumors

LIBin,LIXiaoguang*

(DepartmentofRadiology,PekingUnionMedicalCollegeHospital,ChineseAcademyofMedicalScience&PekingUnionMedicalCollege,Beijing100730,China)

Cystic lesions and cystic-solid tumors are the common diseases in clinic, but the effective treatment methods and curative effect is limited currently. Using of thermal ablation technique in the treatment of cystic lesions and cystic-solid tumors is of great significance. The clinical application and research progress of thermal ablation therapy in cystic lesions and cystic-solid tumors were reviewed in this article.

Cystic lesions; Cystic-solid tumors; Thermal ablation

目前以热消融为代表的微创介入技术发展迅速，在影像导引下利用物理热凝作用于原位灭活靶区肿瘤细胞，可达到局部根治或减轻症状的治疗效果。基于实体瘤热消融原理，国外学者[1-3]已开始探索并应用热消融治疗肝囊肿及囊性肾癌，证实其在囊性病变或囊实性肿瘤治疗中的安全性及可行性。与传统外科切除、腹腔镜开窗减压术及化学硬化治疗相比，热消融治疗囊性病变及囊实性肿瘤具有高效、安全、恢复周期短等优势。本文对热消融治疗囊性病变及囊实性肿瘤方面的应用及研究进展进行综述。

1　囊性病变及囊实性肿瘤概述

1.1囊性病变常见于先天性、创伤性及炎症性改变，如肝囊肿、肾囊肿、甲状腺囊肿等，根据其内部结构、有无分隔等，又分为单纯性囊肿和复杂多房性囊肿。以先天性单纯囊肿较为常见，该囊肿由实质器官内腔管胚胎发育障碍所致分泌物聚集形成，囊壁薄，囊腔内壁被覆一层立方形或柱状上皮细胞，且具有分泌黏液的功能，囊液澄清透明，其成分接近体内正常组织液。先天性囊肿生长缓慢，常不引起任何临床症状，多因腹部超声、CT等影像学检查或相关手术所发现，一般无需处理。一般仅约16%的囊肿可引起临床症状[4]，其中50%以上主要因腹痛、腹胀就诊治疗[5]。

1.2囊实性肿瘤实体肿瘤多由于生长快而易出现内部出血、坏死及囊性变，导致组织的不均质性，如空洞型肺癌、巨大肝癌或肝转移癌囊性变等。部分肿瘤本身即以囊性为主，如囊性肾癌、卵巢囊腺癌、胰腺浆液性囊腺瘤、黏液性囊腺瘤或癌等；部分肿瘤在靶向药物治疗后易出现囊变，如胃肠道间质瘤。针对囊实性肿瘤多表现为肿瘤呈乳头状向囊腔突出，或肿瘤位于囊壁及分隔，囊腔内充满浆液或血性囊液[6]。影像学显示为病灶内密度更低的囊性区，CT值多小于 20 HU，一般其囊内可见软组织密度壁结节、液-液界面或厚壁分隔、囊壁不均匀增厚等，实性部分呈不同程度强化。CT在诊断囊实性肿瘤中有较好的敏感度和特异度，同时可经CT导引穿刺活检病变以明确病理，准确地鉴别囊实性肿瘤与假性囊肿，对制定治疗策略及评估预后具有重要意义。

2　治疗方法及应用

2.1外科切除及腹腔镜开窗减压术针对巨大囊肿(直径>5 cm)或多发囊肿压迫邻近重要解剖结构及正常脏器，出现恶心、呕吐、腹胀、腹部隐痛不适等症状，体格检查可能触及腹部肿块和脏器肿大，自发性或外伤性因素易导致出血、破裂及感染等并发症，应尽早给予治疗。传统的治疗方式以囊肿“开窗术”或“去顶术”为主，即在外科手术或腹腔镜下切除部分囊壁，排空囊液后使囊腔向腹腔开放。随着腔镜技术的发展，腹腔镜去顶减压治疗已经逐渐替代外科手术，成为手术的“金标准”[7]，显著降低了并发症发生率和复发率，提高了患者对手术的耐受性，有更高的疗效/风险比。Pankaj等[7]采用对照研究方法对657位诊断为肝囊肿的患者进行回顾性分析，结果发现腹腔镜开窗术存在手术及住院时间短、术中出血量少等优势。但有学者[8]认为腹腔镜下治疗效果与囊肿的位置关系密切，当囊肿位于脏器实质深部或背侧时，腹腔镜下难以彻底切除，囊壁易残留，且术后膈肌与肝面靠拢闭合易导致复发，此时应进行开腹手术；当囊肿体积较大，开窗后囊壁大量渗液，腹膜难以在短时间内吸收，则需在残余囊腔内放置负压引流管持续引流。

2.2化学硬化治疗1985年Bean等[9]采用囊液抽吸后囊腔内注入硬化剂-无水乙醇的方法治疗肝囊肿，从而为肝囊肿经皮微创治疗开创了新途径，其有创伤小、操作简单、费用低廉等优点。常用的硬化剂有无水乙醇、乙酸、鱼肝油酸钠、博莱霉素、平阳霉素等[10]，以无水乙醇应用较为广泛，其作用于囊壁上皮，可导致组织细胞脱水，蛋白质凝固变性，改变生物膜蛋白及脂质大分子的比例，降低氨基酸转运率，造成钙离子内流通道异常，进而破坏囊壁内皮导致失去分泌功能；同时产生无菌性炎症使囊壁粘连，致囊腔闭合[11]。对于横径>5 cm的囊肿，可通过在囊腔内置管引流并多次注入硬化剂冲洗，对囊壁起到最大限度的破坏作用；可避免对患者反复穿刺[12]。但由于高浓度乙醇刺激性较强，注入腔内后局部反应强烈可引起上皮组织皱缩、囊壁整体变厚从而影响药物的弥散效果，以及术中组织吸收造成酒精性过敏和剧烈疼痛等并发症。因此，对于部分囊性变组织，无水乙醇治疗存在安全性较差、治疗不彻底、病变易复发等问题[13]。

3　热消融原理及治疗机制

热消融是于局部靶区产生高热效应而达到灭活肿瘤细胞的治疗方法，根据热能的产生及传导方式不同，主要分为射频消融(radiofrequency ablation, RFA)、微波消融术(microwave ablation， MWA)、激光消融术(laser ablation, LA)和HIFU。其中RFA、MWA分别是使组织细胞内、外液体中的大量带电粒子(钠离子、钾离子和氯离子等)在交变电场作用下产生振动，并与周围离子或分子发生碰撞而产热；组织中的极性分子(水分子和蛋白质分子)的偶极矩在电场中由无规则取向转为顺应外电场方向取向，取向极化时由于分子频繁跟随外电场的方向变化，转动惯性较大，在消耗电场能量的同时转化为热能，致靶组织凝固性坏死[14]。LA和HIFU则直接利用光热效应及高能超声波聚焦于特定靶区，产生瞬间高温达到靶组织凝固性坏死。

热消融效应对细胞的损伤及破坏程度与组织受热后的温度变化相关。研究[15]表明当受热温度达42～45℃，持续30～60 min，会造成细胞内蛋白质(包括膜蛋白)的变性；当组织温度大于60℃时，会即刻使组织细胞变性、凝固性坏死。其中高温可破坏细胞核和染色质，抑制RNA、DNA复制及蛋白质的合成[16]，导致细胞死亡；同时高热致细胞胞浆中溶酶体活性增高，导致胞膜破裂，细胞质外溢，且造成细胞膜液晶相发生改变，引起膜的流动性和通透性改变。热消融在诱导细胞凋亡、与放化疗的协同增敏及提高抗肿瘤免疫反应[17]等方面同样有重要作用。

4　热消融治疗技术

4.1RFARFA是目前应用于实体性肿瘤最广泛的消融治疗技术，其原理是对靶区肿瘤施以200～650 kHz的高频交变电流，使肿瘤组织内的离子在高速交变电场中相互摩擦、碰撞，使局部温度显著增高而产生热生物学效应。Rhim等[1-3]采用RFA治疗肝囊肿及囊性肾癌，取得了较好的临床疗效。国内学者采用RFA治疗会厌囊肿，发现RFA效果与术中选择的功率大小及消融时间长短呈正相关，RFA作用的局部靶区组织内含水量越多，在单位时间内可越多地吸收电磁波能量，并充分产热升温，可用于治疗囊肿[18]。而对于体积较大(直径>5 cm)的肝囊肿常将集束电极穿刺至囊肿抽出囊液后再行RFA治疗，以充分破坏囊肿内壁上皮细胞[19]。Du等[19]采用经超声引导下RFA治疗肝单发或多发囊肿，63例患者中34例(直径<5 cm)治疗后3个月未见复发；21例(直径5～10 cm)病灶缩小70%以上；8例(直径>10 cm)病灶缩小60%，提示RFA治疗创伤小、疗效确切、安全。

4.2MWAMWA是通过向周围介质(实体组织或液体)以辐射电磁波的形式传递能量，随辐射能量的增加，热场区域的介质中发生热量的聚集和传递，以实现组织温度升高，实体组织表现为变性和凝固性坏死[20]，液体组织表现为整体温度的升高。在热量传导方面，根据组织内热学公式：Qh=σ|Е|2，热产生率(Qh)与所施加的电场幅值(Е)的平方及有效传导率(σ)呈正比，有效传导率越高，产热率越高[21]，囊性病变为富水组织且相对乏氧，较正常实体组织对热更敏感，MWA利用微波的热效应，可使囊性及囊实性病变达到热毁损的治疗效果，较化学消融治疗更加安全高效。Carrafiello[22-23]等报道微波在囊性肾癌中的临床应用，证实MWA在囊性病变或囊实性肿瘤治疗中安全、可行。对治疗颌骨囊性病变[24]、肝囊肿及包虫囊肿[25]等也取得了一定的临床疗效。与RFA相比，MWA具有功率、消融范围大、升温快、电磁波传递能量受周围介质限制较少等优势[26]。对于高龄、无法耐受或拒绝外科手术、病变邻近重要脏器者，通过选择微创消融的治疗方式可获得相对满意的治疗效果[27]。

4.3LA及 HIFULA是将光纤导入肿瘤组织内发射或散射激光并转化为热能，在以激光束为轴心的周围约1.5～2.0 cm区域内产生热坏死效应，在瘤体缩小的同时也保护了毗邻结构[28]。激光热效应可破坏会厌黏液囊肿[29]及耳廓假囊肿[30]的囊壁，且效果满意。

HIFU是通过体外的低能量超声波，经超声准确聚焦于靶组织，在焦点处产生数千倍的能量叠加，利用瞬间高温使靶区(肿瘤)组织凝固性坏死[31]，并具有空化效应、机械效应及声化学效应[32]等特点。但受声波的反射差异、含气空腔以及骨组织吸收的影响，HIFU在囊性病变的应用方面少有报道。

5　小结与展望

囊性病变和囊实性肿瘤临床发病率高、组织结构复杂、病变类型多样，外科手术创伤大、并发症多，而化学消融疗效欠佳。热消融治疗具有高效、安全等特点，将为囊性病变和囊实性肿瘤的微创介入治疗提供一新型的有效手段。尽管热消融对囊性及囊实性病变热毁损作用安全、可行，但缺乏对其作用机制、病理学改变的基础性研究，且对于消融有效温度和作用时间等参数均有待研究。

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李彬 (1987—)，男，山东济南人，在读博士。研究方向：血管及肿瘤疾病介入治疗。E-mail: libin_victor@sina.com

李晓光，中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科，100730。E-mail: xglee88@126.com

2016-03-26

2016-06-03

10.13929/j.1672-8475.2016.07.013

热消融治疗囊性病变及囊实性肿瘤的应用及研究进展

李彬综述，李晓光*审校

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科，北京100730)

囊性病变与囊实性肿瘤为临床常见疾病，目前对其治疗方法及疗效评价有限，基于影像引导下实体肿瘤热消融原理，对有效治疗囊性病变及囊实性肿瘤具有重要意义。本文对热消融治疗囊性病变及囊实性肿瘤方面的应用及研究进展予以综述。

囊性病变；囊实性肿瘤；热消融

R815

A

1672-8475(2016)07-0442-04