超聲微泡造影劑在射頻消融過程中增效作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　 射頻消融(radiofrequency ablation，RFA)用于治療腫瘤始于19世紀(jì)初，但近些年才引起人們的關(guān)注，被用于治療包括肝臟、腎、甲狀腺等部位的腫瘤。RFA作為一種新興的腫瘤治療方法，具有操作簡(jiǎn)便、微創(chuàng)、高效的優(yōu)點(diǎn)。RFA是腫瘤熱療方法之一，RF電極針除傳導(dǎo)性良好的暴露接觸組織的針尖外，其余部分是絕緣的，它通常由超聲或CT、MRI引導(dǎo)將RF電極針插入腫瘤中央。RF發(fā)動(dòng)裝置通過電極針向組織中施以交替的射

2、頻電流，使其周圍組織內(nèi)的極性分子和離子隨電流方向變化而振動(dòng)、摩擦，繼而轉(zhuǎn)化為熱能，從而使局部組織細(xì)胞蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆的凝固性壞死。
　　 超聲引導(dǎo)下消融是射頻消融最常用的治療方式。超聲可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消融過程中電極針尖周圍的強(qiáng)回聲氣化區(qū)變化來大致估計(jì)實(shí)際消融區(qū)域的范圍。然而，目前對(duì)于該強(qiáng)回聲范圍能否代表實(shí)際消融范圍尚存在不同觀點(diǎn)。有報(bào)道認(rèn)為射頻消融過程中的強(qiáng)回聲氣化區(qū)能判斷消融的范圍;也有報(bào)道認(rèn)為氣化區(qū)時(shí)常形態(tài)不規(guī)則、分布不均勻，不

3、能用于判斷消融范圍。射頻消融的關(guān)鍵是將腫瘤組織凝固壞死的同時(shí)，盡可能減少周圍正常組織的損傷。當(dāng)腫瘤毗鄰重要臟器（如胃腸、膽囊、大膽管、膈肌、喉返神經(jīng)、頸動(dòng)脈等）時(shí)，大范圍的消融可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥。因此，為了能在術(shù)中完全毀損腫瘤、避免損傷腫瘤兩側(cè)鄰近的重要臟器，尋找一種良好的觀察指標(biāo)有著重要意義。
　　 多年來，微泡造影劑被用于腫瘤的超聲診斷及射頻消融術(shù)后的療效隨訪，近年來微泡造影劑還被應(yīng)用于腫瘤的治療。近年來有研究發(fā)現(xiàn)超聲微泡造影

4、劑能增強(qiáng)高強(qiáng)度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound，HIFU)的消融效果，包括擴(kuò)大消融范圍和縮短消融時(shí)間。有研究進(jìn)一步表明這一增強(qiáng)作用與微泡造影劑劑量有關(guān)，SonoVue的劑量越大，所引起的凝固性壞死的體積就越大。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為熱機(jī)制是HIFU治療腫瘤的主要機(jī)制。RFA與HIFU均同屬于熱消融治療，無論體外或體內(nèi)實(shí)驗(yàn)都提示微泡造影劑能增強(qiáng)HIFU治療的熱效應(yīng)。然而，目前關(guān)于術(shù)中注射超聲微泡造影劑同時(shí)

5、進(jìn)行射頻消融能否會(huì)影響射頻消融效果的研究尚未查到文獻(xiàn)報(bào)道。
　　 目的：
　　 本研究擬通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探討超聲微泡造影劑SonoVue對(duì)射頻消融效果的影響，從二維灰階超聲、超聲造影及病理學(xué)上了解消融灶大小的改變，分析消融時(shí)間的變化及強(qiáng)回聲氣化區(qū)形成，再進(jìn)一步探討該影響是否與微泡造影劑的劑量有關(guān)。在以上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上將該方法應(yīng)用于人甲狀腺良性結(jié)節(jié)射頻消融臨床研究探討其是否能成為一種有效的監(jiān)測(cè)治療手段。
　　 材料和方

6、法：
　　 一、研究對(duì)象
　　 ①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)部分:健康新西蘭大白兔52只，雌雄不限，體質(zhì)量2.0-3.0kg，由南方醫(yī)科大學(xué)附屬南方醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。
　　 ②臨床實(shí)驗(yàn)部分:2012年4月至2012年12月在南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院超聲科接受甲狀腺射頻消融治療，滿足以下病例選擇標(biāo)準(zhǔn)，同意參與該研究的患者。病例選擇標(biāo)準(zhǔn):術(shù)前結(jié)節(jié)穿刺病理診斷為良性實(shí)性甲狀腺結(jié)節(jié)的患者，實(shí)驗(yàn)室檢查甲狀腺功能正常，術(shù)前超聲提示結(jié)節(jié)為良性病

7、變，且病變部位與周圍組織無浸潤(rùn)，病變區(qū)無明顯沙礫樣鈣化，頸部無淋巴結(jié)腫大，腫瘤最大徑＞1.0cm，超聲造影顯示有造影劑灌注?；颊吖?4例，男8例，女16例。年齡29-65歲，平均(50.67±11.76)歲。方案通過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)備案，所有患者均知情同意。
　　 二、微泡造影劑Bracco公司生產(chǎn)的注射用六氟化硫(SF6)微泡，(商品名聲諾維:SonoVue)，為凍干粉劑。每瓶含SF6氣體59mg和凍干粉25mg，配制使用時(shí)

8、，向瓶?jī)?nèi)注入生理鹽水5ml并震蕩20s，配制完成造影劑內(nèi)微泡濃度在1-5×108個(gè)/ml，其中90％的微泡粒徑小于8μm。
　　 三、射頻與超聲設(shè)備采用Philips iU22彩色多普勒超聲診斷儀，L9-3型高頻線陣探頭，頻率4.0-9.0MHz，于消融術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后對(duì)目標(biāo)治療區(qū)進(jìn)行二維灰階超聲及術(shù)后造影觀察。采用Contrast general造影成像程序，實(shí)時(shí)雙幅造影模式，機(jī)械指數(shù)(MI)為0.06。采用射頻治療儀Olym

9、pus Celon AG型（德國，Celon公司），腳踏啟動(dòng)，消融功率5W，與之匹配的電極CelonProBreath單針雙極式消融針。射頻針產(chǎn)生的溫度在60-80℃之間，消融灶呈橢球形，長(zhǎng)度約1.0cm，半徑約0.3cm。消融過程中無需設(shè)定消融時(shí)間，系統(tǒng)利用消融區(qū)三維電阻反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)控電流強(qiáng)度，達(dá)到額定熱劑量后自動(dòng)切斷電路終止消融，系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結(jié)束，避免了人為控制消融的誤差。
　　 四、實(shí)驗(yàn)方法
　　 (1

10、)動(dòng)物實(shí)驗(yàn):
　　 ①實(shí)驗(yàn)分組:20只兔子用于研究超聲微泡造影劑對(duì)射頻消融影響，每只兔子肝上均進(jìn)行兩處消融，分為1組和2組，分別為微泡造影劑聯(lián)合射頻消融組和單純射頻消融組，超聲造影劑注射量為0.05ml/kg。其余32只兔子用于研究不同劑量SonoVue對(duì)射頻消融的影響，隨機(jī)分為1、2、3、4組，每組8只，每只兔子肝上僅進(jìn)行一處消融，第1組為RFA聯(lián)合0.1ml/kg SonoVue，第2組為RFA聯(lián)合0.2ml/kg Sono

11、Vue，第3組為RFA聯(lián)合0.3ml/kg SonoVue，第4組為單純RFA組，即對(duì)照組。
　　 ②射頻消融:使用速眠新及戊巴比妥對(duì)新西蘭大白兔先行肌注及靜脈麻醉滿意后，建立兔耳緣靜脈用于補(bǔ)液和注射造影劑，每組中微泡造影劑以團(tuán)注法經(jīng)兔耳緣靜脈體外注射通道注射，隨后快速尾推1ml生理鹽水沖管，兔腹部消毒鋪巾。選擇較大的肝左葉進(jìn)行射頻消融，超聲引導(dǎo)下將電極針插入肝內(nèi)，避開大的管道結(jié)構(gòu)及肝外鄰近臟器。1組進(jìn)行單純射頻消融，而2組在注

12、射微泡造影劑肝臟顯影同時(shí)進(jìn)行射頻消融。關(guān)于不同劑量SonoVue對(duì)射頻消融的影響實(shí)驗(yàn)中，3組不同劑量微泡造影劑聯(lián)合射頻消融均為肝臟有微泡造影劑灌注時(shí)啟動(dòng)消融，對(duì)照組則進(jìn)行單純射頻消融。系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結(jié)束，射頻儀自動(dòng)停止工作，記錄單針消融時(shí)間。常規(guī)二維灰階顯像模式下監(jiān)視強(qiáng)回聲氣化區(qū)變化。術(shù)后進(jìn)行超聲造影評(píng)估消融灶大小。每只兔射頻消融結(jié)束后即刻處死，開腹取出肝臟，將消融灶切出，測(cè)量消融灶大體標(biāo)本的體積并進(jìn)行常規(guī)HE染色光鏡檢查。

13、
　　 (2)臨床試驗(yàn):
　　 24位病人隨機(jī)分為兩組，每位病人只選取一個(gè)實(shí)性結(jié)節(jié)入組，即每組12個(gè)結(jié)節(jié)，以每個(gè)結(jié)節(jié)第一針射頻消融來實(shí)驗(yàn)，Ⅰ組接受單純射頻消融治療，Ⅱ組接受超聲微泡造影劑聯(lián)合射頻消融治療。常規(guī)消毒鋪巾后用1％利多卡因做皮膚、針道及結(jié)節(jié)周圍浸潤(rùn)麻醉。穿刺點(diǎn)以尖刀片做1mm切口，切開皮膚及皮下組織，將射頻針穿刺在結(jié)節(jié)的中心部位開啟射頻。超聲微泡造影劑聯(lián)合射頻消融組于結(jié)節(jié)內(nèi)開始有造影劑灌注時(shí)啟動(dòng)射頻。常規(guī)二維灰

14、階顯像模式下監(jiān)測(cè)兩組強(qiáng)回聲氣化區(qū)顯示。系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結(jié)束，射頻儀自動(dòng)停止工作，記錄單針消融時(shí)間。
　　 五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有數(shù)據(jù)均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（(x)±s）表示，兩組間均數(shù)比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料的單向方差分析(One-Way ANOVA)。如存在方差分析顯著情況，多個(gè)均數(shù)之間多重比較采用q檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料數(shù)據(jù)率的比較采用卡方檢驗(yàn)。不同劑量組間強(qiáng)回聲顯示比較

15、為多組等級(jí)/頻數(shù)表資料的比較，采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)多個(gè)樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。各組強(qiáng)回聲氣化區(qū)與消融灶體積間相關(guān)性分析采用線性回歸檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果：
　　 一、超聲微泡造影劑對(duì)射頻消融效果影響1組加入微泡造影劑后形成的強(qiáng)回聲區(qū)形態(tài)呈穩(wěn)定規(guī)則的橢圓形或類圓形，邊界規(guī)則，分布均勻，同隨后超聲造影顯示的消融灶形態(tài)更一致，超聲造影顯示兩組消融均呈近橢圓形或類圓形的無造影劑灌

16、注無回聲充盈缺損;2組強(qiáng)回聲形態(tài)不規(guī)則，邊緣粗糙、模糊，缺乏穩(wěn)定，較1組強(qiáng)回聲區(qū)更難于識(shí)別。1組強(qiáng)回聲區(qū)顯示清楚的例數(shù)多于2組，1組顯示強(qiáng)回聲區(qū)的效果優(yōu)于2組(P＜0.05)。兩組中強(qiáng)回聲區(qū)大小與大體標(biāo)本凝固灶大小經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均有線性相關(guān)關(guān)系，其中1組相關(guān)系數(shù)更高(r2=0.803)。兩組在肝內(nèi)靶區(qū)產(chǎn)生的消融灶體積從二維超聲氣化區(qū)體積、超聲造影缺損區(qū)體積及大體標(biāo)本體積上比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。在相同的消融功率下，兩組單針消融

17、持續(xù)時(shí)間結(jié)果顯示，1組為(28.60±7.37)s，2組為(46.60±13.13)s，1組加入微泡造影劑后消融時(shí)間明顯少于2組，兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)。病理學(xué)證實(shí)兩組消融灶均為不可逆凝固性壞死。
　　 二、不同劑量超聲微泡造影劑對(duì)射頻消融效果的影響在相同的射頻消融參數(shù)下，1、2、3、4組間強(qiáng)回聲區(qū)、凝固性壞死體積均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。不同劑量微泡造影劑組間隨造影劑劑量的增加，強(qiáng)回聲區(qū)、凝固性壞死

18、體積無明顯變化。微泡造影劑組較單純射頻消融組間強(qiáng)回聲氣化區(qū)顯示更清晰，然而不同劑量微泡造影劑組間隨造影劑劑量增加，強(qiáng)回聲氣化區(qū)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。射頻消融聯(lián)合SonoVue組與單純射頻消融組間消融時(shí)間有顯著性差異(P＜0.001)，然而多重比較結(jié)果顯示除單純射頻消融組外，其余各不同劑量SonoVue組之間無顯著性差異。病理檢查:不同劑量微泡造影劑聯(lián)合RFA治療后，無論肉眼及光鏡下均證實(shí)微泡造影劑聯(lián)合RFA治療后靶區(qū)肝組

19、織發(fā)生不可逆壞死，各組間壞死組織形態(tài)特征無明顯差別。
　　 三、超聲微泡造影劑對(duì)人良性甲狀腺實(shí)體結(jié)節(jié)射頻消融影響Ⅱ組聯(lián)合超聲微泡造影劑進(jìn)行消融形成的強(qiáng)回聲區(qū)形態(tài)呈穩(wěn)定規(guī)則的橢圓形或類圓形，邊界規(guī)則，分布均勻，同隨后超聲造影顯示的消融灶形態(tài)更一致，Ⅱ組強(qiáng)回聲區(qū)更容易識(shí)別。Ⅰ組強(qiáng)回聲形態(tài)不規(guī)則，邊緣粗糙、模糊，缺乏穩(wěn)定。Ⅱ組強(qiáng)回聲區(qū)顯示清晰的例數(shù)多于Ⅰ組，超聲微泡造影劑聯(lián)合射頻消融產(chǎn)生的強(qiáng)回聲區(qū)效果優(yōu)于單純射頻消融（P=0.041）

20、。在相同的消融功率下，兩組單針消融持續(xù)時(shí)間結(jié)果顯示，Ⅰ組為(39.50±11.80)s，Ⅱ組為(29.92±6.02)s，Ⅱ組聯(lián)合微泡造影劑進(jìn)行射頻消融其消融時(shí)間明顯少于Ⅰ組，兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.020)。
　　 結(jié)論：
　　 1、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融產(chǎn)生的強(qiáng)回聲區(qū)可以清晰辨識(shí)，強(qiáng)回聲區(qū)前緣及兩側(cè)緣的邊界，形態(tài)穩(wěn)定、規(guī)則，分布均勻，后緣受干擾較小，只有少數(shù)部分實(shí)驗(yàn)中存在后緣由于聲衰減干擾而無法識(shí)別，為估

21、測(cè)消融范圍的一個(gè)良好指標(biāo)。
　　 2、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融與單純射頻消融均能使組織發(fā)生不可逆性損傷，產(chǎn)生的消融灶體積大小無明顯差異。
　　 3、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融使強(qiáng)回聲區(qū)體積與凝固灶體積具有高度相關(guān)性，該強(qiáng)回聲氣化區(qū)更穩(wěn)定、規(guī)則，優(yōu)于單純射頻消融，通過觀察該強(qiáng)回聲區(qū)估測(cè)消融范圍會(huì)更可靠。
　　 4、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融縮短了單針射頻消融時(shí)間，有望減少危險(xiǎn)區(qū)域腫瘤的射頻治療時(shí)間。
　　 5、微泡造