外科物理消融術(shù)研究進(jìn)展

何煦佳

摘 要：本文對(duì)外科物理消融術(shù)進(jìn)行了分類總結(jié)，分析了各種物理消融術(shù)的原理、發(fā)展過程和適用情況，并列舉出對(duì)應(yīng)于各種物理消融術(shù)的國外內(nèi)研發(fā)、生產(chǎn)的消融裝置。

關(guān)鍵詞：消融;射頻;微波;超聲;冷凍

1 引言

外科消融術(shù)由于其對(duì)人體傷害小，成本低，能夠多次消融等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于腫瘤、心律失學(xué)、房顫、脈管系統(tǒng)的治療，具體分為物理消融和化學(xué)消融兩大類?；瘜W(xué)消融通過注入無水酒精、冰醋酸、化療藥物等化學(xué)物質(zhì)，損壞局部組織細(xì)胞，但這些化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)造成患者的過敏反應(yīng)，復(fù)發(fā)率也比傳統(tǒng)手術(shù)要高。物理消融根據(jù)其治療溫度又分為熱消融、冷凍消融和常溫消融（納米刀）三大類，熱消融應(yīng)用最為廣泛，利用熱效應(yīng)直接導(dǎo)致病灶組織產(chǎn)生不可逆損傷或凝固性壞死，主要包括射頻消融、微波消融、超聲消融、激光消融等;冷凍消融的機(jī)制是通過液態(tài)制冷劑的吸熱蒸發(fā)，帶走人體目標(biāo)消融區(qū)域的熱量，以導(dǎo)致區(qū)域損傷、細(xì)胞凋亡和冷凍誘導(dǎo)的免疫損傷，各機(jī)制間具有協(xié)同作用;納米刀又稱為不可逆性電穿孔，通過釋放高壓脈沖在腫瘤細(xì)胞上形成納米級(jí)永久性穿孔，破壞細(xì)胞內(nèi)平衡，使細(xì)胞快速凋亡，是近年來消融治療的新技術(shù)。

2 外科物理消融術(shù)的研究進(jìn)展

2.1 熱消融術(shù)及熱消融裝置

19世紀(jì)70年代，Sugaar發(fā)現(xiàn)了腫瘤熱消融可用于腫瘤治療，19世紀(jì)90年代， Goldberg等通過實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)可通過射頻消融治療肺癌，Rossi研制發(fā)明了多針伸展型射頻電極，多根射頻電極同時(shí)在體內(nèi)伸展開來，一次可使組織凝固性壞死范圍達(dá)到厘米級(jí)別，發(fā)展到現(xiàn)在，熱消融術(shù)主要通過消融導(dǎo)管裝置實(shí)施，市場(chǎng)上已存在由美敦力、科維迪恩、韋伯斯特等多家公司生產(chǎn)的消融裝置。

射頻消融裝置包括單電極導(dǎo)管和多電極導(dǎo)管，可根據(jù)待消融目標(biāo)區(qū)域的尺寸和形狀分布選擇性應(yīng)用，電極可為單極消融模式或雙極消融模式。2009年，美敦力公司生產(chǎn)的Symplicity 單電極射頻消融系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最廣泛的腎交感神經(jīng)消融術(shù)的消融器械，其單電極導(dǎo)管每次僅能對(duì)一個(gè)部位消融，此后生產(chǎn)的Symplicity 多電極射頻消融系統(tǒng)則包含 4 個(gè)獨(dú)立電極[1]。專利US10517668B2公開了韋伯斯特公司生產(chǎn)的一種在導(dǎo)管主體的遠(yuǎn)端具有雙節(jié)點(diǎn)多射線電極組件的導(dǎo)管，導(dǎo)管包括分別搭載有電極的可擴(kuò)張膨脹的籃框組件和具有自由末端的脊?fàn)罱M件。專利CN107440787B公開了四川錦江電子科技有限公司研發(fā)的一種網(wǎng)籃狀消融導(dǎo)管及消融裝置，呈橄欖球狀的電極部分能夠擴(kuò)張為籃球狀，以進(jìn)行更大面積的組織消融，且每個(gè)電極帶都連接有獨(dú)立的導(dǎo)線以提取電生理信號(hào)用于標(biāo)測(cè)，可對(duì)目標(biāo)消融部位進(jìn)行定位，提高了消融準(zhǔn)確性。射頻導(dǎo)管上還可帶有用于定位、阻流、灌注的球囊，專利CN105147389B公開了一種包括球囊阻斷型導(dǎo)引導(dǎo)管的射頻消融設(shè)備，在所述導(dǎo)引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的外壁上設(shè)置有用于阻斷血管內(nèi)局部血流的可充脹的閉合球囊，還可經(jīng)導(dǎo)引導(dǎo)管前端的灌注口向消融部位血管內(nèi)灌注液體/氣體，改變其導(dǎo)電環(huán)境和/或溫度環(huán)境;科維迪恩公司生產(chǎn)的OneShot 球囊灌注消融導(dǎo)管系統(tǒng)，是一種冷鹽水灌注球囊螺旋導(dǎo)管系統(tǒng)，球囊上有 8 個(gè)小孔。專利US20200060761A1公開了波士頓科學(xué)醫(yī)學(xué)有限公司研發(fā)的一種微波消融探針，包括微波消融探頭，探頭上還設(shè)有阻抗感測(cè)電極，通過阻抗測(cè)量來監(jiān)測(cè)微波消融期間的組織變化，并根據(jù)反饋的阻抗測(cè)量結(jié)果控制微波消融期間的微波能量傳遞。專利US10549127B2公開了波士頓科學(xué)醫(yī)學(xué)有限公司研發(fā)的一種自冷式超聲消融導(dǎo)管，包括在導(dǎo)管上軸向設(shè)置的超聲換能器陣列，并可通過輸送冷卻流體避免不期望的組織損傷。專利CN110292438A公開了放射醫(yī)療系統(tǒng)公司研發(fā)的一種具有外護(hù)套的液體填充消融導(dǎo)管，可遞送高能和高功率UV激光脈沖以進(jìn)行組織消融，還包含傳播高功率激光能量的液體填充波導(dǎo)，以消融人體中的阻塞。

2.2 冷凍消融術(shù)及冷凍消融裝置

20世紀(jì)60年代，冷凍消融探針制備成功，20世紀(jì)80年代，具有循環(huán)致冷源的導(dǎo)管制備成功，20世紀(jì)90年代，開始將冷凍消融裝置與影像技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。與熱消融相比，冷凍消融術(shù)將冷凍劑作為消融能源，安全性更高，臨床上已利用冷凍球囊消融聯(lián)合X線指導(dǎo)來治療房顫[2]，并采用氬氦冷凍消瘤減瘤，冷凍消融裝置在MRI、CT、超聲指導(dǎo)下使用，還可結(jié)合化學(xué)藥物、骨水泥、放療以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合治療[3]。

專利CN110575243A公開了科塞爾醫(yī)療科技（蘇州）有限公司研發(fā)的一種球囊導(dǎo)管和冷凍消融儀，冷凍消融儀包括供冷凍劑輸入球囊體的輸送單元和供冷凍劑流出球囊體的真空單元，球囊導(dǎo)管的球囊體包括多個(gè)周向布置的具有充氣腔的球囊瓣，球囊導(dǎo)管還包括用于標(biāo)測(cè)肺靜脈口的電信號(hào)的標(biāo)測(cè)導(dǎo)管。專利CN209360885U公開了上海安鈦克醫(yī)醫(yī)療科技有限公司研發(fā)的一種肺靜脈電隔離球囊結(jié)構(gòu)，其第一球囊起冷凍作用，并通過第二球囊表面的電極進(jìn)行環(huán)肺靜脈標(biāo)測(cè)，據(jù)此確定冷凍消融時(shí)間，同時(shí)第二球囊還可對(duì)肺靜脈口起到阻流，防止第一球囊被血流沖刷而影響療效。專利CN204446093U公開了浙江省醫(yī)療器械研究所研發(fā)的一種具有泡沫金屬換熱器的低溫探針，包括探針本體外殼、換熱器、進(jìn)流管，進(jìn)流管是與探針本體外殼的軸心相同且前端開口的直管，換熱器是帶有孔隙的金屬換熱器，節(jié)流后的氬氣經(jīng)這些孔隙排出，可換熱器對(duì)回流氬氣換熱，對(duì)進(jìn)流管中的高壓氬氣在節(jié)流之前進(jìn)行預(yù)冷，節(jié)流后探針溫度更低。

2.3 常溫消融術(shù)及常溫消融裝置

常溫消融術(shù)即納米刀消融術(shù)，納米刀由美國AngioDynamics 公司研發(fā)，2012年經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于軟組織腫瘤消融，是利用超短的高壓直流電（1500～3000 V）產(chǎn)生微秒級(jí)的電脈沖，作用在細(xì)胞膜磷脂雙分子層上，導(dǎo)致細(xì)胞膜形成多個(gè)納米級(jí)的不可逆孔道（不可逆電穿孔，irreversible electroporation，IRE），誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，治療過程不產(chǎn)生熱量，不會(huì)對(duì)周圍組織產(chǎn)生熱損傷，治療邊界清晰，也不受周圍血流的影響，可用于在危險(xiǎn)區(qū)域附近的目標(biāo)區(qū)域的消融。

專利CN110179534A公開了安徽邵氏華艾生物醫(yī)療電子科技有限公司研發(fā)的一種納米刀消融電極，通過可伸縮的電極針的設(shè)置，使電極針的暴露長度可調(diào)，以適應(yīng)不同尺寸腫瘤的消融治療。專利CN209269860U公開了上海健康醫(yī)學(xué)院研發(fā)的一種納米刀腫瘤消融控制裝置，其供電電源分別與所述電源變換電路、電壓幅度調(diào)節(jié)電路、隔離式高頻變換器和信號(hào)觸發(fā)器連接。本實(shí)用新型的消融控制裝置可獲得高輸出脈沖幅度，以擴(kuò)大單次消融范圍。

3 總結(jié)

外科物理消融術(shù)可根據(jù)多種不同原理進(jìn)行組織消融，現(xiàn)已成為外科手術(shù)治療的常規(guī)選擇，醫(yī)生可根據(jù)情況選擇消融方式，或者將多種消融方式結(jié)合使用，國內(nèi)外均已研發(fā)出多種應(yīng)用于臨床的消融裝置，以后的消融裝置將在消融效率、準(zhǔn)確性和降低組織損傷上有更進(jìn)一步的發(fā)展，同時(shí)也期待依托新的消融技術(shù)的新型消融裝置的出現(xiàn)，以提供更多樣化更有效的治療手段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 傅婷婷，陳涵，陳攀攀，等. 腎交感消融術(shù)治療高血壓的研究進(jìn)展[J]. 心電與循環(huán)，2018，38（1）：55-60

[2] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)心電生理和起搏分會(huì)，中國醫(yī)師協(xié)會(huì)心律學(xué)專業(yè)委員會(huì). 經(jīng)冷凍球囊導(dǎo)管消融心房顫動(dòng)中國專家共識(shí)[J]. 中國心臟起搏與心電生理雜志，2020，34（2）：95-108

[3] 張莉，方可薇，岳茜，等. 冷凍消融治療骨轉(zhuǎn)移瘤的研究進(jìn)展[J]. 應(yīng)用腫瘤學(xué)雜志，2018，32（4）：353-356