杜大新　王兰朋　张全刚　孙京涛　吴立华　刘东海



·论著·

磁共振导引下氩氦刀消融肺癌的有效性及安全性研究

杜大新王兰朋张全刚孙京涛吴立华刘东海

目的通过磁共振(MR)导引的方法，利用氩氦刀对肺癌进行消融治疗，评价该方式治疗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，周围型肺癌113例。通过MR引导下利用氩氦刀对肺癌进行消融治疗。结果MR导引下氩氦刀消融肺癌，所有患者均顺利完成治疗。本组病例中，肿瘤被冰球完全覆盖43例(23.9%)，冰球覆盖病灶80%以上110例(61.1%)，低于80% 27例(15.0%)。消融后CT扫描肿瘤CT值明显降低，部分患者肿块直径明显缩小或消失。结论MR具有较高软组织分辨率，可任意方位断层成像，无电离辐射，对温度敏感，故引导氩氦刀消融肺癌疗效确切，手术过程简单，安全性好，术后并发症较少。

磁共振导引;肺肿瘤;氩氦刀消融

肺癌是我国发病率和病死率最高的恶性肿瘤之一，多年来临床多采用手术、放疗、化疗等方法治疗肺癌，治疗方式比较单一，存在着创伤大，不良反应严重，个体化不足等缺陷。而且肺癌患者在确诊时，大部分已失去手术切除的机会，放疗与化疗由于不良反应的发生率及疗效的确定性方面，仍难以令人满意。随着科学技术的发展，大量新的肺癌治疗方式逐渐应用于临床，并取得了良好的效果，如靶向药物治疗，生物治疗，射频消融技术，微波消融技术，氩氦刀消融技术等。靶向药物的应用使肺癌治疗进一步走向个体化，生物治疗在提高患者的生活质量方面起到了积极作用，而射频消融、微波消融及氩氦刀消融等技术使治疗走向微创化。在这些介入技术引入初期，其应用多作为开放手术的补充，或者直接在开放手术中应用，后来随着影像导引技术的发展，大量影像专用导引设备及器材被开发出来，使得这些介入技术脱离了原本的辅助治疗地位，成为了单独的治疗手段。目前应用较多的是超声影像引导、DSA影像引导及CT影像引导，超声及DSA引导空间分辨率较差，DSA与CT引导又存在电离辐射伤害。氩氦刀消融肺癌技术突破以CT为主的引导方式，出现了磁共振导引。磁共振导引的微创治疗在国内外早有应用，如磁共振导引的超声聚焦刀在全身各系统的疾病治疗中早已有广泛应用[1]。氩氦刀是目前唯一可进行经皮冷热消融治疗的技术[2]，结合磁共振引导这种新兴的引导方式，具有诸多优势。对我院利用磁共振引导下氩氦刀靶向消融肺癌进行回顾性研究，报告如下。

1　资料与方法

1.1一般资料选择我院2007～2014年收治的患者180例，男101例，女79例；年龄37～84岁，平均年龄(64±5)岁；其中中央型肺癌67例，周围型肺癌113例；所有患者术前行痰检、支气管镜检或者经皮肺穿刺，取得了细胞学或病理学确诊；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，高血压病24例，糖尿病31例。

1.2设备及器械以色列Galil Medical公司Cryo-Hit氩氦刀冷冻消融系统，扫描设备采用新奥博为0.3T开放式磁共振，水平开放磁体，可于两侧进行穿刺操作。采用光学导引与MR图像结合的方式完成氩氦刀手术治疗，光学导引采用新奥博公司的IGS-MF型光学导航系统。

1.3治疗方法患者行术前整体评估，以肺部CT薄层平扫加强化为主要评估标准，确定肿瘤的位置，大小，形态，周边重要脏器及血管毗邻关系。确定氩氦刀数量、型号、穿刺方位以及消融刀头端要达到的目标点。氩氦刀固定在有4个荧光小球的持针板上(4个小球位于同一水平面)，导航相机可实时跟踪荧光小球(即实时跟踪穿刺针位置)。患者取平卧位或侧卧位，以预扫描导航针进行扫描，标记肿瘤位置及皮肤穿刺点，常规消毒后以2%利多卡因局部麻醉穿刺点皮肤，以手术尖刀破开皮肤，在MRI导航系统跟踪下，将氩氦刀刺入，患者保持身体固定不动，根据手术导航屏幕的动态跟踪指引，调整进针的角度，路径及深度，尽量一次穿刺到位，避免多次穿透胸膜增加气胸风险，穿刺到位后，再次扫描确认氩氦刀针位置是否符合预判，若不符合可再次调整，但调整时针尖尽量不要退至胸膜外，待所有氩氦刀针穿刺到位后，开始冷冻，冷冻开始后不断扫描确认冰球大小及覆盖范围，待冰球覆盖超过肿瘤边缘1 cm以后，停止冷冻并进行氦气复温，此为1个循环，一般每个冷冻区域重复2个循环，复温时亦可不使用氦气，可停止氩气冷冻，待其自然复温，但需要时间会相应延长。一般冷冻消融持续时间为10～20 min，连续进行2个冷冻-复温循环。如病灶过大，可在该位置治疗结束后将刀头调整到另一位置继续治疗，亦可在初始即进行多刀同时穿刺，即可达到彻底覆盖肿瘤病灶的目的。术中给予患者应持续吸氧，并注意监测患者血压、呼吸脉搏等生命体征，氩氦刀刺入皮肤处应以温盐水热敷防止皮肤冻伤。手术后给予持续心电血压血氧监护48 h，以及时发现迟发型气胸及血胸，以便及时处理，术后可立刻复查肺部CT观察有无急性气胸或血胸，术后2～3 d再次复查肺CT，明确胸部情况。

1.4疗效评价通过术后1、3、 6、9、12个月进行整体疗效评价，评价标准采用WHO实体瘤近期疗效判定：完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、稳定(NC)、进展(PD)。有效=CR+PR+NC。

2　结果

2.1术中治疗情况180例患者均顺利完成MRI引导氩氦刀冷冻消融治疗，术中扫描均确认肿瘤被冷冻冰球完全覆盖，其在扫描图像上显示为类圆形低信号区边缘伴随高信号渗出带，可直接测量低信号区大小，对比术前测量肿瘤大小，判断治疗效果。本组病例中，肿瘤被冰球完全覆盖43例(23.9%)，冰球覆盖病灶80%以上110例(61.1%)，低于80%27例(15.0%)。

2.2术后监测的瘤体大小变化趋势分别于氩氦刀消融术后1、3、6、9、12个月进行复查，以胸部CT薄层平扫加强化为判定指标，计算瘤体形态及体积的变化情况，再以实体瘤评价标准进行分析。术后监测的瘤体越来越小，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1　MR导引氩氦刀治疗肺癌疗效比较

注：与术前比较，*P<0.05；与术后1个月比较，#P<0.05;与术后3个月比较，△P<0.05;与术后6个月比较，▲P<0.05;与术后9个月比较，□P<0.05

3　讨论

氩氦刀穿刺冷冻消融治疗肺癌的手段在世界范围由来已久，在我国也已应用多年，适用范围广，于各期肺癌均可使用，是一种重要的肺癌治疗辅助方式，可起到类似或接近手术效果的作用[3]。氩氦刀消融是一种双重治疗模式，因为氩气在压力减低时会吸热，造成周边低温，为冷冻模式，而氦气在压力减低时会释放热量，即为加热模式，两种模式交替作用起到治疗效果。冷冻模式启动时，在刀尖周围形成冰球，温度迅速下降至-165℃～-120℃，达到快速冷冻目的，利用氦气在刀尖释放压力升温，将冰球复温。在针尖的超低温传递到周围组织细胞时，细胞内部形成低温结晶，可致细胞直接死亡，死亡模式为细胞内部结构的直接低温损伤和结晶膨胀导致的细胞结构物理性破裂，此低温通过直接传导蔓延至周围，产生区域效应。而氦气复温的过程，会将这种细胞伤害效应再次加剧，在冷冻区域的细胞温度在-100℃～-20℃变化的过程中，冰晶膨胀度会产生一个大幅度加剧，甚至发生冰晶的爆裂现象，细胞结构被完全摧毁，细胞片段碎解，导致细胞不可逆的彻底死亡。有研究通过推论指出，氩氦刀冷冻后在对肿瘤细胞发生直接摧毁效应的同时，还可以间接的通过提高机体对于肿瘤的免疫功能的模式[4]，产生远期持续抵抗肿瘤的作用[5]。有学者在研究中找到了冷冻区域免疫球蛋白抗体表达的证据，但是具体表达原因还需要进一步实验证实[6]。据目前共识，肿瘤消融治疗效果，与肿瘤的分期关系密切，亦与治疗时冷冻范围覆盖，冷冻复温快慢，术后支持治疗，患者本身免疫素质等均有关系。一般临床认为，如果术中冰球对于瘤体的覆盖超过瘤体边缘5 mm以上，便能达到理想的消融效果[7,8]。

MR导引系统由两部分构成，一为开放式的磁共振扫描机，便于术者进行侧方手术操作，二为红外线光学跟踪系统及其配套软件，两者结合，实现了真正意义上手术的实时导引和术中监测，相对于其他影像导引方式，MRI具有以下优势：(1)因为磁共振成像原理的特殊性，可实现温度敏感成像，因此对组织的温度变化可以反映在图像上，间接的也反映了氩氦刀消融造成的周围组织变化，可由此推导消融效果。(2)磁共振可采取任何一种切线角度的扫描成像，极大优于CT，能同步作横断而、矢状而、冠状成像扫描，在导引软件下，还可以任意方向及层面成像，从而可以实现更高精准度的立体定位，其空间分辨率明显优于其它影像导引手段。(3)MR扫描不会产生电离辐射，因此可实现书中的不间断扫描，术者无需离开患者旁边，不但患者和手术操作人员无电离辐射伤害，也降低了手术风险。(4)相比于超声及CT，图像质量更清晰。(5)无需静脉注射对比剂即可清楚显示血管等。因此是一项全新的非常适用于介入操作的技术。

磁共振导引的氩氦刀冷冻消融技术仍有一些不足，主要包括：(1)因为磁共振具有高磁场，因此一部分特殊患者不能进行磁共振扫描，比如带有心脏起搏器的患者，带有动脉瘤夹、人工耳蜗、金属关节等不可去除的金属植入物的患者。(2)磁共振成像扫描需要时间较长，虽然目前有专门开发的手术专用序列，但单次扫描时间仍在15～20 s，一些特殊序列耗时更长，因此连续憋气有困难的患者不适合进行磁共振导引。(3)在磁共振下进行手术操作，要求所有的器械均为磁兼容特性，以免造成图像干扰及体内器械无法成像，目前磁兼容耗材一般选用钛合金，因开发厂商较少，目前耗材开发比较滞后，阻碍了该技术的进展空间。(4)氩氦刀冷冻消融因组织温度急骤下降，冰球形成迅速，因冰球有膨胀特性，因此有可能在治疗中因冰球过大而导致冰球炸裂，若在富血供器官(比如肝脏及肾脏)发生冰球炸裂，后果严重。(5)因氩氦刀对直径4 mm以上的动脉血管无法进行冷冻破坏，因此动脉供血丰富的肿瘤有可能造成消融后癌细胞残留。

磁共振导引氢氦冷冻消融术无疑是安全可靠的，在回顾性统计病例中，无手术相关性术中、术后死亡。术后部分患者出现胸腔积液(45%)、咯血(18%)、气胸(23%)、胸痛(12%)、发热(31%)等并发症，经临床治疗后均未发生相关性死亡[9]。为尽量减少血气胸的发生，术前应对患者肺功能做详细评价，并制定详细周密的手术计划，一般老年患者或长期吸烟患者肺功能较差，储备量较少，肺组织弹性不佳，胸膜愈合能力低，还有患者有长期服用抗凝药史，均为血气胸的高发人群。血气胸出现后，视具体情况进行处理，按临床标准，气胸量达到30%时要行闭式引流术。咯血为另一常见并发症，若为痰中带血后偶尔咯血，可做观察处理啊，若咯血持续则应用止血药物，若发生大咯血则需进行输血等紧急救治，必要时需要急诊开胸进行止血[9]。术后低热为坏死物质吸收，可对症处理，若体温持续升高，应怀疑是否合并感染，必要时需应用足量抗生素治疗。

本结果显示，磁共振导引氩氦刀冷冻消融术的有效性是肯定的，尽管与其他相关研究相比，该研究存在选取病例较少的缺点(该技术因设备造价昂贵，目前开展比较缓慢)，但仍反映出该技术在肺癌微创治疗上的巨大优势，无电离辐射，定位精准，安全可靠及有效是其主要特点。

磁共振导引氩氦刀冷冻消融术在肺癌治疗上的应用，为临床医生对该方案的选择提供佐证与依据，尤其是高龄患者，存在手术禁忌证的患者及肺癌进展失去手术机会的患者，可作为安全减瘤手段，在不给患者带来身体巨大创伤的前提下，抑制肿瘤进展，提高患者的生存质量。

该技术在应用中仍有一些问题需要解答，比如冷冻后裂解坏死的癌细胞核酸片段能否刺激机体产生“冷免疫”效果，从而使机体免疫系统加强对癌细胞的杀伤能力[10]，还有癌细胞冷冻损伤后的局部修复与变化情况也仍在研究中[11]。另外氩氦刀消融时冷冻针头的排布方式与治疗效果的相关性也缺乏相关研究支持，相信随着研究的不断进展及深入，这些问题都将得到完美的答案。

综上所述，MR引导下氩氦刀冷冻消融治疗肺癌技术已趋于成熟，经过临床验证，该方法是安全的，不但取得了良好的临床效果，也因其对患者本身的较少干扰而被患者易于接受，术后各项复查指标均显示其高度的安全性和良好的治疗效果[12,13]。由于氩氦刀适用范围广，对晚期失去手术机会的患者亦有良好效果，因此可作为肺癌姑息性治疗的重要补充，与其它治疗方式联合应用[14,15]。MR导引下氩氦靶向冷冻消融治疗已逐渐成为中、晚期肺癌主要的治疗手段，其应用具有广泛的临床前景[16]。

1金征宇，苏佰燕，薛华丹.磁共振引导下聚焦超声新技术进展及其临床应用.磁共振成像，2014，5：26-29.

2张积仁.Cryocare氩氦靶向肿瘤治疗技术.生物医学工程研究，2005，78：128-132.

3张积仁主编.氩氦靶向肿瘤治疗技术.第1版.Hong Kong Pioneer Bioscience Publishing Co,2003.1-30,71-79.

4王东，王义善.氩氦冷冻及其在肺癌治疗中的应用近况.实用医药杂志，2014，32：175-176.

5Tsujino M.Activation and regulation of macrophages induced by inoculation of cryodestroyed tumor cell.Oska Daigaku Shigaku Zasshi,1990,35:180-205.

6卢宁，贺江虹，黄建国，等.氩氦刀冷冻治疗非小细胞肺癌对多肿瘤标志物的影响.中国医学工程，2010，18：28-30.

7Steinke K, Glennn D, King J, et al. Percutaneous pulmonary radiofrequency ablation; difficulty achieving complete ablation in big lung lesions.Br J Radiol,2003,181:711-715.

8Dupuy DE, Glodberg SN. Lmage-guided radiofrequency tumor ablaton;challenges and opprtunities.J Vasc Intervent Radiol,2001,12:1135-1148.

9王玲，曹慧银.氩氦刀治疗肿瘤126例的舒适护理.中国误诊学杂志，2011，11：3455.

10李娜，薄常文，邹长鹏，等.氩氦刀冷冻治疗原发性肝癌前后免疫功能变化.河北医药，2014，36：1521-1522.

11李德忠，易峰涛.氩氦靶向冻融兔肝后局部修复的组织及超微病理变化.生物医学工程研究，2012，31：263-267.

12柳善刚，朱统寅.氩氦冷冻消融肿瘤的影像学表现及疗效评估.医学影像学杂志，2011，21：925-927.

13李宝平，周云芝，尹晓明，等.肺部肿瘤CT导向氩氦刀冷冻治疗前后的影像表现.中华放射学杂志，2007，41：745-749.

14黄军祯.支气管肺癌介入治疗的新近进展.微创医学，2008，3：228-230.

15王兰荣，曹旸，王海存，等.氩氦刀联合GP方案治疗中晚期非小细胞肺癌的临床研究.中国医药指南，2014，12：141-142.

16聂舟山，冯华松，温居一，等.氩氦刀冷冻消融治疗非小细胞肺癌的临床研究.中国肿瘤，2008，17：443-445.

10.3969/j.issn.1002-7386.2016.17.029

065000河北省廊坊市人民医院胸心外科(杜大新、王兰朋、孙京涛)，磁共振介入诊疗科(张全刚、吴立华)，科研部(刘东海)

R 734.2

A

1002-7386(2016)17-2657-04

2016-02-18)