编者按
冷冻治疗有悠久的历史,目前广泛应用的氩氦刀靶向冷冻消融术 (targeted cryoablation therapy) ,疗效佳、副作用小,其靶向治疗的特点是冰冻 摧毁肝癌组织细胞的彻底性,这是一种有前途的局部肿瘤消融疗法。本文对冷冻消融治疗机制、冷冻消融治疗方案设计、冷冻消融适应证和禁忌证,以及冷冻消融术后并发症这四个方面内容进行总结,供读者学习参考。
一、冷冻消融治疗机制
冷冻导致生物细胞死亡的机制是多种因素综合作用的结果。冷冻造成细胞脱水、细胞外电解质浓缩到有害的程度、pH降低、细胞膜的类脂质蛋白复合体变性、细胞内外形成冰晶破坏细胞膜、血流淤滞及形成血栓等。
1、冷冻的病理生理学改变
在冷冻消融过程中,缓慢阶梯式降温冷冻,使细胞外液电解质浓缩或成为高渗液,造成细胞脱水;而急速冷冻细胞内外的水分皆形成冰晶,造成细胞膜和细胞器毁损。冷冻使细胞膜中的类脂质蛋白复合体变性,细胞内外形成冰晶破坏细胞膜的完整性,失去生物活性,复温后仍不能维持正常功能。冷冻达到一定温度时,可使血管内膜增厚致使血管腔狭窄、局部淤血,进而形成微血栓,复温后仍可造成肿瘤缺血、缺氧,但对大血管影响很小。冷冻阻断组织血运,在冷冻区内产生凝固性坏死。
肿瘤细胞坏死释放出的肿瘤抗原,具有明确的免疫效应,诱导机体产生免疫应答反应,形成冷冻治疗的后续抗肿瘤效应。据报道,氩氦刀治疗术后的患者血清中CD3+、CD4+、CD8+及NK细胞均有明显升高,提示 冷冻消融原位灭活肿瘤可刺激机体增强免疫功能。
2、冷冻治疗的影响因素
低温在致死细胞的作用受最低温度、结冰温度、冷冻时间、冷冻速度等因素的影响。组织细胞因冷冻破坏的临界温度一般在-20℃左右,不同组织细胞的耐冰冻性有很大差异,与组织细胞的含水量有密切关系。实验表明,0~-30℃对细胞无明显损伤;-40~-50℃细胞死亡明显增加,达到40%~60%。只有在-10~-15℃时,才能造成组织细胞坏死。在温度由-40℃回升到-20℃的过程中,冰晶会发生膨胀现象,使冷冻过程中形成的冰球爆裂,具有高度毁伤性,造成组织细胞结构破坏,从而导致细胞坏死。
3、冷冻的病理学改变
冷冻在靶区形成 三个区界 ,中心区域温度可达-140℃,产生冷冻坏死;周边波及区域的温度为6.5±6.8℃;两者之间为线状边缘区域。这种区界的出现,反映了冷冻靶向治疗可将毁伤限制在一定范围内。实验动物兔肝脏冷冻的即时病理改变,在复温后冷冻区呈暗红色。2小时后的电镜所见为冷冻区的肝细胞膜破裂,部分细胞内容物及细胞结构开始溶解;6小时后肝细胞坏死较明显,冷冻区与正常组织交界处的冷冻线状边缘出现多种炎性细胞浸润;1天、3天、7天后冷冻区逐渐发展成凝固性坏死。1 个月后坏死区域被吸收、缩小,形成瘢痕组织,周围形成纤维膜。
4、冷冻治疗效果判定
冷冻治疗后的效果评价,主要依靠术后的影像学的连续观察。
(1)生化学检查: 术后一周的血清AFP、CEA均可下降,连续观察AFP的动态变化,可以判定治疗的彻底性。肝功能检查可出现一过性ALT上升,但伴有高胆红素血症,要引起注意,防止出现肝功能衰竭。
(2)B超检查: B超检查对于肿瘤复发、残存、肿瘤坏死、病灶纤维化的回声表现无法鉴别。一般B超影像由高回声转变为低回声,用术前与术后的多普勒血流对照检查有一定的意义。 术后出现血流消失,为肿瘤灭活的重要指标。 B超造影检查,更有意义。
(3)CT检查: 治疗1个月后进行CT检查,出现完全坏死的肿瘤缩小,6个月后缩小更明显。坏死的表现为CT值低于正常肝组织,增强无强化的表现,周围无强化带。部分坏死的表现为坏死组织的边缘出现不规则的较高密度影,可为结节状、带状,CT值比坏死组织高,但低于正常组织。增强扫描在残存的组织,动脉期明显强化,持续时间短,静脉期减退,呈现快进快出的肝癌强化的特点。
(4)MRI检查: MRI检查T加权坏死组织为高信号;呈现不均信号,周围可见带状、结节状、圆形等低信号,为有残存癌组织;T2加权有残存癌组织为高信号。
二、冷冻消融治疗方案设计
冷冻消融治疗与射频消融治疗(RFA)相似之处是均用消融作用的“小球”去毁伤肿瘤的“大球”。为达到治疗的彻底性和避免重要血管、脏器的损伤,必须进行精确的预案设计。
1、设计最佳进针线路
熟悉肝脏Glisson系统的解剖,根据CT、MRI、B超的影像学资料,测量每一个层面的面积,重建以肿瘤为中心的三维解剖图像,明确肿瘤与周围大血管、肝管的三维结构变化,设计避免损伤的最佳进针线路。
2、靶区治疗层面的设计
依据影像学各层面肿瘤的面积,形态、结构深度特点,明确靶区与周围的关系。针对氩氦刀所形成冰球的覆盖率,选择刀头的直径和数量。原则上靶区的治疗范围超过肿瘤边缘1.0 cm,氩氦刀尖向前形成的冰球的能力约为1.0 cm,可满足治疗需要。
3、特殊部位肿瘤的治疗预案
对于接近肝门部重要大血管等特殊部位的肿瘤,为避免不必要的损伤,同时也应注意到“热池效应”的影响,需要对穿刺针点、穿刺线路、冷冻时间进行预案设计。
4、多刀组合的设计
较大的肿瘤常需要确立2~3个冷冻层面,应用3把以上的氩氦刀同步治疗。多刀组合才能覆盖整个靶区,达到一次性彻底冷冻消融。要注意大肝癌的一次性消融可带来较多和较严重的并发症。
5、术中实时监测
冷冻消融术中,根据冰球的变化和温度的提示,来决定治疗时间的长短。
三、冷冻消融适应证和禁忌证
1、适应证
①直径<10 cm的大肝癌,肿瘤占肝脏体积40%~60%以下,肿瘤有完整包膜。②肝癌术后复发,不能耐受再次手术者。③有多个肿瘤病灶。④多发性转移性肝癌。⑤靠近肝门部的肿瘤,不适合手术或热消融者。⑥伴有明显脾功能亢进,不宜其他方法治疗者。⑦肝功能Child-Pugh *级A**、B级。
2、禁忌证
①肿瘤占肝脏体积60%以上,肿瘤无完整包膜。②肝内外有广泛转移者。③伴有重度食管、胃底静脉曲张,有明显出血倾向。④合并严重心肾功能障碍者。⑤肝功能Child-Pugh C级。⑥伴有全身感染。
四、冷冻消融术后并发症
冷冻消融可控性比较好,相对安全性比较高,只要准确掌握适应证,发生并发症的概率比较低。
1、低温综合征
在肿瘤的冷冻消融过程中,局部的“热池效应”,使低温血液进入体循环有关。严重者可发生冷休克,表现为不同程度的肾功能障碍、弥漫性血管内凝血、成人呼吸窘迫综合征。有学者认为发生率与冻融组织容量(>40%)成正比,直径>6 cm的肿瘤容易并发此症。术后采取保温措施多可自行缓解。
2、出血
多发生在术后24小时,主要为针道出血和肝被膜撕裂出血。对术中拔出扩张管出血,应立即插入氩氦刀进行冷冻可止血;拔出氩氦刀有出血,可用明胶海绵、止血纱布或止血绫等针道填塞止血。术后大出血,可急诊手术或腹腔镜下止血。
3、消化道出血
多发生在伴有重度食管、胃底静脉曲张或有门静脉高压胃病者,出现在术后1~2周。可在内镜下注射硬化剂或曲张静脉套扎治疗。
4、肌红蛋白血尿
发生的机制尚不清楚,在冷冻消融过程中即可检测到,术后1~3天出现酱油色尿。使用利尿剂和碱化尿液治疗,防止肾功能衰竭。
5、发热
冷冻消融术2~3天后发热的发生率为60%~85%,持续一般不超过 1周,属于肿瘤坏死吸收热。发热的程度与消融的面积有关。不需要特殊处理,可自行消退。
6、胸腔积液
胸腔积液多见于肝脏膈面的肿瘤冷冻消融后,与冷冻刺激膈肌胸膜有关。有报告认为冷冻后发生的胸腔积液与患者血清中变异性肿瘤坏死因子增加有关。
7、肝功能衰竭
肝功能衰竭发生率与冷冻范围的大小有密切关系;与术前的肝功能基线水平和肝脏的储备功能呈正性相关。
8、肾功能损害
与冷休克、肌红蛋白血尿、肝功能衰竭有关。
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