超聲微泡造影劑在射頻消融過程中增效作用的實驗研究.pdf

1、背景：
　　 射頻消融(radiofrequency ablation，RFA)用于治療腫瘤始于19世紀初，但近些年才引起人們的關注，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，具有操作簡便、微創(chuàng)、高效的優(yōu)點。RFA是腫瘤熱療方法之一，RF電極針除傳導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引導將RF電極針插入腫瘤中央。RF發(fā)動裝置通過電極針向組織中施以交替的射

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

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

4、劑能增強高強度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound，HIFU)的消融效果，包括擴大消融范圍和縮短消融時間。有研究進一步表明這一增強作用與微泡造影劑劑量有關，SonoVue的劑量越大，所引起的凝固性壞死的體積就越大。多數學者認為熱機制是HIFU治療腫瘤的主要機制。RFA與HIFU均同屬于熱消融治療，無論體外或體內實驗都提示微泡造影劑能增強HIFU治療的熱效應。然而，目前關于術中注射超聲微泡造影劑同時

5、進行射頻消融能否會影響射頻消融效果的研究尚未查到文獻報道。
　　 目的：
　　 本研究擬通過動物實驗探討超聲微泡造影劑SonoVue對射頻消融效果的影響，從二維灰階超聲、超聲造影及病理學上了解消融灶大小的改變，分析消融時間的變化及強回聲氣化區(qū)形成，再進一步探討該影響是否與微泡造影劑的劑量有關。在以上動物實驗基礎上將該方法應用于人甲狀腺良性結節(jié)射頻消融臨床研究探討其是否能成為一種有效的監(jiān)測治療手段。
　　 材料和方

6、法：
　　 一、研究對象
　　 ①動物實驗部分:健康新西蘭大白兔52只，雌雄不限，體質量2.0-3.0kg，由南方醫(yī)科大學附屬南方醫(yī)院實驗動物中心提供。
　　 ②臨床實驗部分:2012年4月至2012年12月在南方醫(yī)科大學南方醫(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準，同意參與該研究的患者。病例選擇標準:術前結節(jié)穿刺病理診斷為良性實性甲狀腺結節(jié)的患者，實驗室檢查甲狀腺功能正常，術前超聲提示結節(jié)為良性病

7、變，且病變部位與周圍組織無浸潤，病變區(qū)無明顯沙礫樣鈣化，頸部無淋巴結腫大，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)學倫理委員會備案，所有患者均知情同意。
　　 二、微泡造影劑Bracco公司生產的注射用六氟化硫(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

8、，向瓶內注入生理鹽水5ml并震蕩20s，配制完成造影劑內微泡濃度在1-5×108個/ml，其中90％的微泡粒徑小于8μm。
　　 三、射頻與超聲設備采用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，于消融術前、術中、術后對目標治療區(qū)進行二維灰階超聲及術后造影觀察。采用Contrast general造影成像程序，實時雙幅造影模式，機械指數(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，消融功率5W，與之匹配的電極CelonProBreath單針雙極式消融針。射頻針產生的溫度在60-80℃之間，消融灶呈橢球形，長度約1.0cm，半徑約0.3cm。消融過程中無需設定消融時間，系統(tǒng)利用消融區(qū)三維電阻反饋自動調控電流強度，達到額定熱劑量后自動切斷電路終止消融，系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結束，避免了人為控制消融的誤差。
　　 四、實驗方法
　　 (1

10、)動物實驗:
　　 ①實驗分組:20只兔子用于研究超聲微泡造影劑對射頻消融影響，每只兔子肝上均進行兩處消融，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對射頻消融的影響，隨機分為1、2、3、4組，每組8只，每只兔子肝上僅進行一處消融，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，即對照組。
　　 ②射頻消融:使用速眠新及戊巴比妥對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液和注射造影劑，每組中微泡造影劑以團注法經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行射頻消融，超聲引導下將電極針插入肝內，避開大的管道結構及肝外鄰近臟器。1組進行單純射頻消融，而2組在注

12、射微泡造影劑肝臟顯影同時進行射頻消融。關于不同劑量SonoVue對射頻消融的影響實驗中，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啟動消融，對照組則進行單純射頻消融。系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結束，射頻儀自動停止工作，記錄單針消融時間。常規(guī)二維灰階顯像模式下監(jiān)視強回聲氣化區(qū)變化。術后進行超聲造影評估消融灶大小。每只兔射頻消融結束后即刻處死，開腹取出肝臟，將消融灶切出，測量消融灶大體標本的體積并進行常規(guī)HE染色光鏡檢查。

13、
　　 (2)臨床試驗:
　　 24位病人隨機分為兩組，每位病人只選取一個實性結節(jié)入組，即每組12個結節(jié)，以每個結節(jié)第一針射頻消融來實驗，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、針道及結節(jié)周圍浸潤麻醉。穿刺點以尖刀片做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)合射頻消融組于結節(jié)內開始有造影劑灌注時啟動射頻。常規(guī)二維灰

14、階顯像模式下監(jiān)測兩組強回聲氣化區(qū)顯示。系統(tǒng)蜂鳴器鳴響表示一次消融結束，射頻儀自動停止工作，記錄單針消融時間。
　　 五、統(tǒng)計學處理所有數據均采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件對數據進行統(tǒng)計學分析。計量資料數據以均數±標準差（(x)±s）表示，兩組間均數比較采用完全隨機設計資料的單向方差分析(One-Way ANOVA)。如存在方差分析顯著情況，多個均數之間多重比較采用q檢驗。計數資料數據率的比較采用卡方檢驗。不同劑量組間強回聲顯示比較

15、為多組等級/頻數表資料的比較，采用完全隨機設計多個樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗。各組強回聲氣化區(qū)與消融灶體積間相關性分析采用線性回歸檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　 結果：
　　 一、超聲微泡造影劑對射頻消融效果影響1組加入微泡造影劑后形成的強回聲區(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組強回聲形態(tài)不規(guī)則，邊緣粗糙、模糊，缺乏穩(wěn)定，較1組強回聲區(qū)更難于識別。1組強回聲區(qū)顯示清楚的例數多于2組，1組顯示強回聲區(qū)的效果優(yōu)于2組(P＜0.05)。兩組中強回聲區(qū)大小與大體標本凝固灶大小經統(tǒng)計學分析均有線性相關關系，其中1組相關系數更高(r2=0.803)。兩組在肝內靶區(qū)產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)體積及大體標本體積上比較均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。在相同的消融功率下，兩組單針消融

17、持續(xù)時間結果顯示，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間明顯少于2組，兩組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。病理學證實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射頻消融效果的影響在相同的射頻消融參數下，1、2、3、4組間強回聲區(qū)、凝固性壞死體積均無統(tǒng)計學意義（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，強回聲氣化區(qū)顯示差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。射頻消融聯(lián)合SonoVue組與單純射頻消融組間消融時間有顯著性差異(P＜0.001)，然而多重比較結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、超聲微泡造影劑對人良性甲狀腺實體結節(jié)射頻消融影響Ⅱ組聯(lián)合超聲微泡造影劑進行消融形成的強回聲區(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組強回聲區(qū)更容易識別。Ⅰ組強回聲形態(tài)不規(guī)則，邊緣粗糙、模糊，缺乏穩(wěn)定。Ⅱ組強回聲區(qū)顯示清晰的例數多于Ⅰ組，超聲微泡造影劑聯(lián)合射頻消融產生的強回聲區(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)時間結果顯示，Ⅰ組為(39.50±11.80)s，Ⅱ組為(29.92±6.02)s，Ⅱ組聯(lián)合微泡造影劑進行射頻消融其消融時間明顯少于Ⅰ組，兩組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P=0.020)。
　　 結論：
　　 1、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融產生的強回聲區(qū)可以清晰辨識，強回聲區(qū)前緣及兩側緣的邊界，形態(tài)穩(wěn)定、規(guī)則，分布均勻，后緣受干擾較小，只有少數部分實驗中存在后緣由于聲衰減干擾而無法識別，為估

21、測消融范圍的一個良好指標。
　　 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)合射頻消融使強回聲區(qū)體積與凝固灶體積具有高度相關性，該強回聲氣化區(qū)更穩(wěn)定、規(guī)則，優(yōu)于單純射頻消融，通過觀察該強回聲區(qū)估測消融范圍會更可靠。
　　 4、微泡造影劑聯(lián)合射頻消融縮短了單針射頻消融時間，有望減少危險區(qū)域腫瘤的射頻治療時間。
　　 5、微泡造