影像引导经皮微波消融治疗肿瘤

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1、影像引导经皮微波消融治疗肿瘤微波是一种电磁波，其波长为lmm〜lm,频率O.3~3OOOGHz。在生物体组织中，微波能使生物组织中极性分子及离子通过在交变电场中摩擦碰撞而产生热能。早期的微波是作为一种辅助性治疗手段应用于癌症的临床治疗，被称为微波透热疗法。该法始于二十世纪七十年代，其杀瘤的机理是基于肿瘤细胞和正常组织细胞对温度的敏感性不同，利用温热杀伤肿瘤而保存正常组织。二十世纪八十年代中期，微波植入式针状电极研制成功并应用于临床U该技术早期主要用于肝癌外科手术中的固化切除和固化留置，这大大减少了肝癌切除时的岀血，提高了肝癌的手术切除率，推进了肝癌的外科治疗。1994

2、年，Seki报道［在超声引导下经皮穿刺，将微波天线植入瘤体内凝固治疗肝癌获得成功。此后国内外学者相继报道了这一技术的改进和发展。目前在各种影像设备的精确引导和定位下，基于对有效微波热场定量调控，可实现各种肿瘤的原位消融治疗，其远期疗效明显，因此近年来，该方法已H益受到临床的重视，并可望成为治疗实体肿瘤的重要技术。一.历史背景高温治疗肿瘤的历史可以追溯到公元前5世纪的古希腊名医Hippocrates他曾用温热疗法治疗过肿瘤。在文献记载的资料中，1866年德国医生Busch首先报道一例小儿患面部肉瘤，因感染丹毒高烧后肿瘤消失。其后，1884年Bruns报告一例晚期黑色素瘤

3、，感染丹毒高烧达40°C以上，持续数日后肿瘤完全消失并存活达8年Z久(以上两例均有组织病理诊断)。最著名于世的当推Coley(1893),他采用反复接种链球菌、丹毒等混合细菌毒素，诱发病人高烧38°C〜42°C,38例晚期癌,12例完全治愈，疗效惊人。1898年Westcrmark报道用热水灌注局部治疗晚期宫颈癌获得了一定的姑息疗效。虽然高温治疗肿瘤的历史悠久，并且显示出很好的苗头，但是在当时历史条件下，科学技术不发达，加温、测温方法原始，设备简陋，使高温治疗技术受到限制，未能在临床实际推广应用。当人类进入20世纪，随着物理学、生物学迅速发展，高温治疗再度兴起。20世

4、纪60年代以来，在基础和临床开展了深入研究，其特点是将高温与化疗或高温与放疗相结合治疗肿瘤取得了重大进展，在临床上已得到相当广泛的应用并且显示出良好的疗效。总之，这类高温治疗仍然是利用癌细胞与正常细胞在生理、病理上的差异，在极限温度（45°C）内造成癌细胞死亡，而正常细胞得以存活。这类高温治疗每次需时较长（几十分钟或几小时）,并需多次疗程是其不足之处。20世纪70年代，由于各种影像技术的发展，特别是现代超声显像技术的迅速发展，在超声引导下的各种针对肿块的局•部热凝固治疗方法突飞猛进，蓬勃发展。其中较突出的是超声引导下经皮穿刺的微波和射频热凝固治疗，在肝癌等已显示出十分

5、突出的疗效，因而引起了临床广泛重视，开始推广应用。很显然，这次热疗的兴起，其核心是针对肿瘤病灶区的适形灭活，依靠高温凝固蛋白质直接造成肿瘤坏死，故称之为热凝固治疗，以区别于历史上的温热疗法。迄今，这一疗法从研究走向临床应用也仅仅只有约10年的历史，然而已显示出在临床肿瘤治疗上的光明前景。微波消融治疗肿瘤的原理及仪器（一）、生物体微波致热机理微波治疗肿瘤主要是利用微波天线近场的生物致热效应使肿瘤变性从而达到治疗肿瘤的目的。微波的生物加热机制有两种，离子加热与偶极子加热，以偶极子加热为主。在生物体组织屮，微波能量通过使组织屮极性分子、离子在微波场屮极化旋转并不断加速碰撞，

6、这些不断碰撞的分子将产生大量的热能。这些热量足以使肿瘤内的蛋白质变性，从而彻底杀灭肿瘤达到治疗的目的。微波对生物组织加热既与微波本身物理特性相关，乂与被加热的生物组织的成份、结构及血流状态等等多种因素相关。由于微波致生物组织加热是这种内源性加热，故具有热效率高，升温速度快，高温热场较均匀，凝固区内坏死彻底等突出优点。以往大量的研究及我们的实验均证明，正常肝组织在54°C（1分钟）或60°C即刻，即可发牛不可逆坏死，而肿瘤细胞的耐热性更差。在微波治疗中只要微波天线所形成的温度场能覆盖整个肿瘤区。事实上在临床要大于肿瘤外缘0.5-1.0cm,即可实现肿瘤的原位灭活。在人肝

7、癌微波热消融后的病理变化：光镜观察到消融区内癌细胞结构及胞浆结构消失，少数细胞的细胞核结构消失，胞浆模糊不清；坏死区周围部分细胞核固缩变形，胞浆结构模糊。电镜观察到癌细胞所有的膜性结构消失，胞质内细胞器破坏、核固缩等等。胞质内能见到深染的凝集块。总之，热可直接造成了癌细胞的细胞膜、胞浆、细胞器以及细胞核的完全毁坏。目前影像引导下的热消融治疗与传统的温热疗法在治疗方法及机理上均不同，故疗效差异显著。传统温热疗法与热消融治疗比较见表5-i-lo表1•癌症热疗方法比较传统温热疗法介入热疗方法开始时代18世纪中20世纪末方法温热疗法热凝固疗法加热范围全身，局