射頻消融對活體動物肢體長骨損毀后的修復情況

胡繼紅，王會，趙衛，易根發

射頻消融（radiofrequency ablation，RFA）是一種微創的局部熱損毀技術，現已廣泛應用于肝癌、肺癌、乳腺癌等實體性惡性腫瘤的臨床治療中，具有療效確切、安全、創傷小、無毒性作用等特點［1-3］。近年RFA逐漸應用于骨骼系統疾病，如骨樣骨瘤、軟骨母細胞瘤及轉移性腫瘤等，取得較好療效［4-8］。但是，惡性骨腫瘤對骨質的破壞往往是不規則的，在行RFA時難免會損傷正常骨組織。而目前對骨髓、松質骨、密質骨等不同骨組織的RFA后骨質修復的情況尚少有明確研究，本研究選擇在活體豬正常肢體長骨上進行RFA，觀察骨損毀后的修復情況，以得到更接近臨床應用的實際情況，希望能為臨床骨腫瘤RFA的治療提供相關依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

取體重（55±3）kg的云南小耳豬6頭，由昆明醫科大學動物科提供。RFA儀及電極為北京博萊特公司產品及配套RFA-1315型多極消融電極針，影像導向設備為荷蘭菲利浦公司生產的大平板血管造影機，配套CT掃描功能。DVD9SB型骨科電鉆，由廣東妙達工具有限公司提供。

1.2 方案設計

6頭豬在麻醉狀態下于左側股骨、脛骨骨干及骨端行RFA，分別于7、32、53 d和2、5、7周后于右側股骨、脛骨骨干和骨端再次行RFA，并于再次RFA術后即刻、3、10、24 d和5周分批處死動物，取RFA后不同時間（即刻、3、10、24 d和5、8、12周）的骨端和骨干標本。所有實驗豬在處死前均在麻醉狀態下行X線和CT檢查。實驗豬處死后獲取的標本立即用4%甲醛固定，肉眼觀察及測量后，送病理室切片，行HE染色，鏡下觀察RFA灶組織學改變。獲取RFA后即刻、3、10、24 d和5、8、12周骨干、骨端系列病理標本及X線和CT影像資料。

1.3 實驗步驟

戊巴比妥10～20 mg/kg體重，3%濃度基礎麻醉后6 ml/h開放耳緣靜脈靜滴維持麻醉，麻醉滿意后，將實驗豬側放于DSA檢查床上，注意讓豬的頭頸部側放，以免麻醉狀態下呼吸道不通暢而至實驗豬窒息死亡。

C臂旋轉透視下定位、選擇后肢脛骨或股骨，局部皮膚消毒、鋪巾，皮膚穿刺點縱向切口3 mm。C臂旋轉透視引導下用骨科穿刺針沿皮膚切口穿刺至骨膜并用金屬套管逐層擴張軟組織通道直至骨皮質表面固定，形成工作通道，沿工作通道送入克氏針，用骨科鉆將克氏針鉆入骨端或骨干預定的消融部位。C臂旋轉透視下確認針道是否合適，滿意后退出克氏針，沿套管送入RFA電極針并打開，再次透視確認電極針位置及其子針打開情況，滿意后將RFA電極及負極板連接到RFA儀，打開電源啟動RFA治療軟件，設置RFA條件：中心溫度90℃，消融持續時間15 min。

RFA完畢后退出RFA電極針。消毒包扎消融局部，小夾板固定肢體。臀部肌注慶大霉素8萬u。待實驗豬麻醉蘇醒，送回養殖所，繼續觀察，直至完全蘇醒。術后每天肌注慶大霉素8萬u，連續注射5 d。每天喂養2次，飼料量要足夠，這樣可減少豬的活動，盡量降低REA后豬因活動至RFA長骨骨折的可能。

1.4 標本處理

1.4.1 大體標本按設計時間將實驗豬深度麻醉處死后，取后肢大腿或小腿RFA相應部位，除去外面的皮膚，保留消融骨骼及附近的肌肉等軟組織。C臂旋轉透視確認針道后沿針道用鋼鋸條分別將標本縱向或橫向鋸開并進一步鋸成1.0～1.5 cm的骨片，4%甲醛液固定后肉眼觀察標本消融灶。

1.4.2 病理切片將大體骨片標本送至病理室，對整個標本充分脫鈣處理，乙醇梯度脫水，石蠟包埋，平行于切開平面連續切片，切片厚度為5μm，HE染色。光鏡下觀察RFA灶組織學改變。

2 結果

2.1 RFA后即刻

中部為凝固性壞死區，呈灰白色、橢圓形；周圍為出血充血帶，呈灰褐色，寬窄不均；外圍為正常組織區。見圖1。

2.2 RFA后3～10 d

可在RFA邊緣的充血出血帶內見到炎性反應及肉芽組織形成，肉芽組織分解吸收壞死的組織并向內逐步推移，隨后肉芽組織按形成的先后順序逐漸成熟為纖維結締組織；RFA后10 d，X線和CT檢查在RFA灶邊緣可見低密度骨質吸收帶。

2.3 RFA后24 d

可見在RFA灶外緣最先形成的纖維組織內有新生骨質形成，X線和CT檢查見RFA灶邊緣的骨質吸收帶更寬，并隨著肉芽組織向內吸收壞死骨質而向內推移增寬。

2.4 RFA 5、8、12周

RFA灶骨質吸收帶外緣的骨質增生硬化并隨時間推移向內推移，RFA灶修復性骨質增生更明顯，骨端RFA灶低密度骨質吸收區縮小，骨干髓腔因骨質增生而狹窄。RFA灶鄰近的骨外膜可有反應性成骨，形成骨膜下條狀骨痂。見圖1～7。

圖1 RFA后即刻脛骨骨端大體標本和組織切片

圖2 RFA后10 d脛骨骨端組織切片所見

圖3 RFA后24 d股骨骨端組織切片所見

圖4 RFA后即刻脛骨骨端X線表現（①電極針針道）

圖5 RFA后10 d脛骨骨端CT表現（①電極針針道，②RFA灶，③骨質吸收帶）

圖6 RFA后5周脛骨骨端CT圖像（①消融針道；②尚未吸收的消融壞死灶內骨質；③消融灶邊緣的骨質硬化帶；④消融壞死灶邊緣的骨質吸收帶）

圖7 RFA后12周脛骨骨干CT圖像（③電極針針道；④新生骨質）

3 討論

RFA是在影像導向下，將電極置入腫瘤中心，通過RFA儀測控單元和計算機控制，將頻率為460～500 kHz的射頻電流通過消融電極傳送到腫瘤內的一種熱凝固療法。大量動物及臨床研究表明，骨腫瘤在50℃時，4～6 min即可發生不可逆的細胞壞死，30 min即可殺死全部骨腫瘤細胞［9-11］。RFA治療是一種微創和局部的治療手段，可單獨應用，亦可聯合其他治療方法綜合治療骨腫瘤，可降低腫瘤復發，緩解患者骨性疼痛，延長生命，提高生活質量，為不愿意手術或不能耐受手術的骨腫瘤患者提供了一種新的治療方法［12］。

RFA對密質骨的損毀作用明顯受限，鏡下顯示僅針道旁0.01 cm范圍內密質骨出現壞死，這也與其他研究一致［13］。從大體標本及其影像檢查發現，將RFA前后骨質對比可知RFA灶壞死的骨質從邊緣開始吸收并逐漸向內延伸，RFA后3～10 d，在RFA灶邊緣的出血充血帶可見炎性反應及肉芽組織形成，10 d時表現纖維性修復，24 d時表現骨性修復。骨骼具有適應和修復功能［14］，骨骼體系的動態平衡通過骨骼的自身修復過程維持。RFA對骨毀損后修復情況與骨折骨痂的形成過程相類似，其實質上是骨損傷后骨組織的再生過程，損毀區間充質細胞募集、增生，軟骨細胞形成、分化、軟骨基質鈣化，新生血管形成、遷移，成骨細胞形成，骨基質形成、分化和鈣化，新生骨組織改建等。骨膜、骨質和骨髓等組織損傷或斷裂，同時損傷了骨骼周圍的小血管，引起血管破裂、出血，形成血腫。傷后4～5 h，損傷部位血液開始凝固，形成含有網狀纖維素的血凝塊。血腫刺激使損傷部位的毛細血管、成纖維細胞等再生，并從兩端同時向血腫內生長，猶如樹根在土壤內生長一樣。這些新生的毛細血管、成纖維細胞和吞噬細胞從各個方向侵入血凝塊和壞死組織，并分裂繁殖，最后積血清除，形成肉芽組織，肉芽組織再進一步轉成纖維組織，這一時期需2～3周完成。在骨的表面有一層骨膜，它對骨的再生和生長有非常重要的作用。在損傷后1周，骨膜內的成骨細胞開始大量分裂增生，形成新生骨，并從損傷兩端沿血腫機化后變成纖維組織，最后兩端連接，將纖維組織變成骨組織，這一時期需4～6周完成。

由于骨組織在不同種屬的動物之間存在高度的同源性［15］，本實驗初步探討了活體動物長骨在RFA損毀后的修復過程，希望為臨床開展骨腫瘤的RFA治療提供有價值的參考信息。

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