兔胰腺不可逆電穿孔消融

·短篇論著·

兔胰腺不可逆電穿孔消融

曾健瀅牛立志梁冰周亮方剛周序瓏汪媛姚飛李家亮劉建國徐克成

近年來，微創消融外科的興起為胰腺癌患者的治療開辟了新的方向，如射頻消融、微波消融與冷凍消融都分別成為不能手術切除胰腺癌患者的治療選擇之一。目前，一種新興的腫瘤消融技術——不可逆電穿孔(irreversible electroporation，IRE)消融嶄露頭角，并開始運用于治療肝癌[1-2]、肺癌[3-4]與腎癌[5-6]。由于該技術不受熱降效應的影響，可有效消融大血管周邊組織，并限制細胞外基質損傷和保護大血管及膽管架構，對治療鄰近門靜脈、深靜脈以及膽總管等重要管腔的胰腺癌可能是一種有重要意義的選擇。本研究利用最新引進的美國納米刀設備對兔胰腺進行納米刀消融，探討納米刀對胰腺腫瘤消融的安全性及有效性，為后續深入研究提供參考依據。

一、材料與方法

1．實驗動物：普通級新西蘭白兔3只，購自暨南大學實驗動物管理中心，雄性，體質量(2.3±0.1)kg。動物生產許可證號為SCXK(粵)2009-0023。動物合格證號 [粵監證字44007600000827]。

2．不可逆電消融術：不可逆電穿孔消融系統包括主機及單電極活化探針(電極長度15 cm、有效距離0～4 cm)，均購自美國AngioDynamics公司。

動物禁食24 h，禁水12 h。術前在實驗兔腿部肌內注射0.1 mg長托寧，并以44 mg/kg體質量的鹽酸氯胺酮注射液(福建古田藥業有限公司)誘導麻醉。仰臥位固定家兔，切開氣管，置入2.5號氣管導管，肌內注射維庫溴銨0.1 mg/kg體質量(浙江仙琚藥業)。選用嬰兒型呼吸囊控制呼吸，控制潮氣量為50 ml，呼吸頻率為30～50次/min、呼吸比為1∶1和氧分壓為100%。皮膚消毒，沿腹中線開口，暴露胰腺。取單電極活化探針(+)和探針(-)各一支，使用拇指推片調整移動絕緣套，露出使用電極長度為1.0 cm。設定電壓為1 500 V，脈沖長度為70 μs。用針固定板固定電極探針間距為1 cm。使電極探針緊貼胰腺組織后電擊約1 min，結束后于胰腺消融區正上方腸管置一縫線作為標記，將臟器回納腹腔，常規關腹。手術結束后，從首次注射維庫溴銨起每隔30 min給予阿托品及新斯的明各0.1 mg，術后持續供氧并維持呼吸，直至兔恢復自主呼吸后拔除氣管導管。待兔蘇醒后送恒溫機械通風動物房單籠飼養，禁水、禁食12 h。

3．觀察指標：術前及術后第2、4、6天采抗凝血2 ml，離心

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2015.02.016

作者單位：510665廣州，暨南大學醫學院附屬復大腫瘤醫院

通信作者：牛立志，Email：kzgdo-01@163.com

分離血漿，自動生化儀檢測血淀粉酶活性。

術中觀察不可逆電穿孔消融時胰腺表面形態變化，用游標卡尺測量并記錄組織表面消融區域最大半徑。術后第7天對兔實行安樂死，觀察胰腺消融區域及周邊臟器形態變化。

取胰腺及十二指腸段組織，甲醛液固定，常規石蠟包埋、切片、HE染色，封片后鏡下觀察。

二、結果

1．一般情況：實驗兔術后1～2 d內精神萎靡，食欲廢絕，飲水減少，急劇消瘦，體質量平均減輕0.3 kg，2～3 d后開始恢復進食，5 d后精神明顯好轉。

2．胰腺消融區的變化：不可逆電消融術中及術后即刻未見胰腺消融區有顯著外觀改變，外周組織形態及顏色無異常(圖1A)。7d后，肉眼可見胰腺充血水腫，消融灶平均大小為(1.0±0.2)cm×(0.5±0.1)cm，消融灶內見淡黃色酪樣病變(33.3%，圖1B)，消融灶周邊胰腺組織顏色變深，呈暗紅色。消融區與肝葉輕度粘連(100%)，少量腹腔積液(33.3%)，大網膜與胃壁輕度粘連(33.3%)，肝葉與十二指腸輕度粘連(33.3%)，相鄰腸管小片段發白(33.3%)。

圖1　不可逆電消融術即刻(1A)及術后7d(1B)胰腺消融區的形態變化

3．血淀粉酶活性變化：術前及術后2、4、6 d實驗兔血淀粉酶活性分別為(199.7±23.4)、(542.0±151.2)、(281.7±69.5)、(211.7±32.8)U/L，術后2 d較術前有所升高，但差異無統計學意義(P=0.07)。

4． 胰腺及十二指腸病理改變：鏡下見消融灶區胰腺腺泡細胞大范圍凋亡和壞死(圖2A)，大量核碎裂(凋亡小體)形成核塵(圖2B)，部分腺泡細胞輪廓尚可辨，間質充血出血，輕度水腫，少量炎細胞(淋巴細胞、巨噬細胞和中心粒細胞等)浸潤，炎性肉芽組織增生。外圍胰腺小導管顯著增生，呈簇狀(圖2C)。十二指腸形態結構正常，損傷輕微，部分表層上皮細胞脫落(圖2D)，未見壞死，其中1只兔見炎性肉芽組織大量增生。

圖2　胰腺及十二指腸病理改變(2A　×40，2B、2C、2D　×400)

討論不可逆電穿孔是2012年4月美國FDA批準應用于臨床的一項腫瘤消融新技術。該技術利用微創電極針傳遞毫秒級電脈沖，形成外來電場改變細胞膜磷脂雙分子層的跨膜電位，使細胞膜進行重排，細胞表面出現很多納米級孔隙，導致細胞膜滲透壓升高。當脈沖能超過某個電場闕值時，造成不可逆的細胞損傷，引起細胞凋亡并最終導致細胞死亡[7-8]。

該技術具有以下幾個特點： (1)無須熱能，不受“熱降效應”的影響[9]；(2)消融區和非消融區之間可產生明顯的邊界，極大地減少對正常組織的損傷，減少并發癥的發生[9-10]；(3)消融時間短，可在微秒到毫秒治療時間內有效導致細胞凋亡；(4)不損傷膽囊、膽管和大血管的基本結構[10]；(5)通過誘導細胞凋亡而引發腫瘤組織壞死[11-12]；(6)對神經和大血管有保護作用[13-15]。因此，可預期該技術在胰腺癌治療領域將有著非常廣闊的應用前景。

為尋求更理想的胰腺癌治療方法，本研究采用該技術對兔胰腺進行不可逆電穿孔消融。結果顯示，術后2 d血清淀粉酶活性呈一過性升高，但術前的差異無統計學意義，且在術后6 d隨即降至術前水平。術后7 d消融區的細胞大范圍凋亡和壞死，周邊胰腺組織及十二指腸無明顯損傷，僅見消融區與周邊臟器有輕度粘連，未發現重度胰腺炎或胰瘺等并發癥發生，提示納米刀技術可有效消融胰腺實質，且安全性較好。

由于納米刀設備特別是一次性耗材電極活化探針的價格較高，故本研究采用的實驗動物數量較少。另外，沒有對多種不同強度電壓、針尖距等消融參數進行研究，有待進一步深入探討。

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收稿日期：(2014-09-26)

(本文編輯：屠振興)