此前主要討論的是經血管介入——經血管介入化療灌注、經血管介入栓塞、以及經皮穿刺的化學消融。

本篇介紹不同能量下的經皮穿刺惡性腫瘤的物理消融治療：激光消融、冷凍消融、微波消融、射頻消融、高強度聚焦超聲和不可逆電穿孔。

射頻消融、微波消融和冷凍消融是目前臨床上常用的3種腫瘤消融治療技術，每種消融技術都有其優(yōu)缺點。消融技術的選擇和使用應考慮靶腫瘤大小、位置、并發(fā)癥風險以及消融醫(yī)師專業(yè)知識和/或技術掌握的熟悉程度。

物理消融治療

經皮穿刺惡性腫瘤的物理消融治療，通過穿刺針傳之微波、射頻電磁波、激光、冷凍等能量，致使局部組織加熱到能使腫瘤細胞失活，蛋白凝固，組織細胞凋亡壞死。根據治療腫瘤的大小、數目，調節(jié)穿刺的部位，熱能的溫度高地，控制腫瘤治療的范圍。

對于直徑>3cm的腫瘤，尤其是>5cm，微波因其消融時間短、消融范圍大，優(yōu)于其他兩種消融方式，且微波消融受熱沉降效應影響小，更加適合治療鄰近大血管的腫瘤。冷凍消融形成的“冰球”邊界清晰，易于監(jiān)測，可應用于鄰近重要臟器的肺部腫瘤。

射頻消融

（一）概念

射頻射頻是目前治療實體瘤最廣泛的消融技術，其原理是將射頻電極穿刺入腫瘤組織中，在375 kHz-500kHz的高頻交變電流作用下,腫瘤組織內的離子相互擦、碰撞而產生熱生物學效應，局部溫度可達60C-120°C，當組織被加熱至60°C以上時，可引起細胞凝固性壞死。

RFA消融體積取決于局部射頻消融產生的熱量傳導與循環(huán)血液及細胞外液間的熱對流,易受組織特性的影響。

目前射頻電極針可分為單極和雙極2種類型。可使用單個或多個電極針直接穿刺至腫瘤內進行單點或多點疊加適形RFA治療。

1．單極射頻電極針：有1個活性電極，同時擁有1個或幾個回路電極板。包括多針尖伸展型、冷循環(huán)型和灌注型等不同的設計。

(1)多針尖伸展型射頻電極針：具有一個較粗的套管針。其內可伸出多個子電極針。

(2)冷循環(huán)型射頻電極針：電極針內部有一個密閉的管腔，可通過向管腔內注射冷卻生理鹽水等對電極針活性端進行冷卻，防止射頻電極針活性端周圍組織炭化。冷循環(huán)型射頻電極針可分為單束型及三針集束型，后者較前者單點消融體積大。

(3)灌注型射頻電極針：射頻電極針的尖端有小孔，可通過小孔向消融組織內注射液體(常為生理鹽水)防止組織炭化，增大消融體積。

2．雙極射頻電極針：由2根電極針組成(分別為活性電極和回路電極)或在1根電極針的尖端同時具有活性電極和回路電極，無需回路電極板。體內有金屬植入物及心臟起搏器的患者宜選擇雙極射頻電極針。

（三）適應癥

目前臨床應用較多的是：肝癌、肺癌、腎癌、乳腺癌、甲狀腺等。RFA是肝癌微創(chuàng)治療的常用消融方式。

優(yōu)點：操作方便、住院時間短、療效確切、消融范圍可控性好，特別適合于高齡、合并其他疾病、嚴重肝硬化、腫瘤位于肝臟深部或中央型肝癌的患者。

《經皮肝臟腫瘤射頻消融治療操作規(guī)范專家共識》中提到：

1．適應證：

(1)原發(fā)性肝癌：不適合手術切除的直徑≤5 cm單發(fā)腫瘤?；蜃畲笾睆健? cm的多發(fā)(《3個)腫瘤，無血管、膽管和鄰近器官侵犯以及遠處轉移；不適合手術切除的直徑>5cm單發(fā)腫瘤，或最大直徑>3 cm的多發(fā)腫瘤，RFA可作為根治或姑息性綜合治療的一部分，推薦RFA治療前聯(lián)合TACE或TAE；RFA還可用于肝移植前控制腫瘤生長以及移植后肝內復發(fā)、轉移的治療。

(2)肝臟轉移癌：如果肝外原發(fā)病變能夠得到有效治療，可進行肝臟轉移癌RFA治療.消融治療中對腫瘤大小及數目的規(guī)定尚無共識。在多數臨床試驗中，將腫瘤最大直徑≤5 cm、數目≤5個作為治療指征。

(3)肝血管瘤：有臨床癥狀，腫瘤直徑>5cm，增大趨勢明顯，RFA可作為治療方法之一。

2．禁忌證：

(1)病灶彌漫；

(2)合并肝外血管、膽管癌栓；

(3)腫瘤侵犯空腔臟器；

(4)肝功能Child—Push C級；

(5)不可糾正的凝血功能障礙；

(6)患者處于急性感染狀態(tài)，尤其是膽系感染；

(7)心、肺、肝、腎等重要臟器功能衰竭；

(8)美國東部腫瘤協(xié)作組(ECOG)體力狀態(tài)評分H副>2級；

(9)妊娠期患者。

（三）治療

影像引導精確定位穿刺、精準完全消融是治療成功的關鍵。為減少腫瘤復發(fā)及轉移機會，消融范圍應包括腫瘤及瘤周0.5一1.0cm肝組織，以獲取消融邊緣。對于中、晚期肝癌及轉移癌，可先行TACE或TAE治療，再擇期行RFA治療，以實現減瘤甚至根治性治療效果。

2023年《Asian Journal of Surgery》上發(fā)表的“經肝動脈化療栓塞聯(lián)合射頻消融與單純經肝動脈化療栓塞治療肝切除術后復發(fā)性肝癌的Meta分析”，結果顯示，TACE聯(lián)合RFA治療復發(fā)性肝癌的客觀緩解率（ORR）、疾病控制率（DCR）以及1年、3年、5年總生存率均較單純的TCAE顯著提高。聯(lián)合治療的不良事件發(fā)生率沒有顯著增加。

微波消融

微波消融術是在超聲、CT等影像引導下對患者進行局部麻醉或全麻，將微波消融針經皮穿刺進腫瘤組織，組織內的極性分子在微波電磁場的作用下高速運動，互相摩擦產生熱量，腫瘤內消融針中心迅速升溫至120℃~150℃時，癌細胞蛋白質徹底變性壞死，從而達到治療的目的。

微波消融單針產生一個直徑3-5cm的球形或橢球形熱區(qū)。

微波消融范圍，圖源自網絡

微波消融在臨床上最常用的頻率為915MHz和2450MHz；915MHz相對于2450MHz 頻率低，傳輸損耗小，組織穿透深度更深，在同等的功率和時間條件下，可以獲得更大體積的消融范圍。但由于915MHz形成的消融形態(tài)為橢球形，不利于小尺寸的腫瘤消融，對正常組織的損傷大，其更適用于大尺寸腫瘤的治療。

而2450MHz消融的形態(tài)更接近于球形，方便臨床治療范圍規(guī)劃，對正常組織損傷更小。相比射頻消融技術，微波消融系統(tǒng)屬于開放系統(tǒng)，無需體外電極板、消融頻率高（900-2450MHz）且穿透力強、受碳化及血流灌注影響小，具有消融區(qū)溫度高、消融時間短且消融范圍大的特點。

目前已被廣泛應用于臨床治療（如肝癌、肺癌、腎癌、前列腺癌及骨的惡性腫瘤等）。微波消融不僅能滅活腫瘤、誘導凋亡、破壞腫瘤血管、提高機體免疫，而且還能增加腫瘤對化療的敏感性。

微波消融在骨腫瘤治療的應用廣泛，應用模式很豐富，包括輻照式和插入式，開放式和經皮式等。

液氮冷凍消融可以使靶組織冷卻至-196°C,用無水乙醇升溫至85℃,通過這種溫度梯度的變化可以導致：①靶組織蛋白質變性:②細胞內外滲透壓改變和“結冰"效應造成細胞裂解;③微血管栓搴引起組織缺血壞死等。用CT或磁共振成像(MRI)觀察到的“冰球”可以直接將消融區(qū)域與腫瘤邊界進行區(qū)分,可以測定冷凍損傷的邊界。

圖源自：《AJR. American Journal of Roentgenology》

與手術、放療、熱消融相比，冷凍消融能夠最大程度地保留腫瘤灶的抗原活性，冷凍消融以破壞細胞結構為目的，通過對細胞膜結構的破壞，使腫瘤細胞內的抗原得以保留并呈現，從而更有效地啟動抗腫瘤免疫反應，產生更多的腫瘤抗體進入血液循環(huán)，進一步誘發(fā)“遠隔效應”，即遠處轉移灶減小或消失，這對晚期癌癥的治療極其重要。

不可逆電穿孔

不可逆電穿孔（Irreversible electroporation, IRE）是唯一非熱微創(chuàng)腫瘤消融技術，通過經皮穿刺進腫瘤內部的成對消融針產生短脈沖的高壓電場，使腫瘤細胞膜上產生永久性納米尺度電穿孔，引起細胞膜內外環(huán)境破壞，導致細胞凋亡壞死，并激活單核-巨噬細胞免疫系統(tǒng)，吞噬、清除凋亡細胞，使其他小病灶或轉移病灶也消失。

要實現不可逆電穿孔，施加的電場強度必須高于目標組織的電場閾值；當施加的電場強度低于目標組織的電場閾值時，發(fā)生可逆電穿孔。并非所有的組織都具有相同的電場閾值，因此需要在治療前根據目標組織的電場閾值仔細計算出需要施加的電場強度，以確保實現不可逆電穿孔，從而保證治療的安全性和有效性。由于心肌組織只需要400V/cm就可以實現不可逆電穿孔，閾值較低，實現方便，所以，不可逆電穿孔消融技術在心血管領域應用較多。

所有的“熱”消融技術均是通過物理的方法，對腫瘤實施極端冷或熱的溫度來破壞腫瘤，從而導致腫瘤靠近胃腸道、膽管、尿道、神經等重要組織時成為消融禁區(qū)，且大血管也因熱沉降效應而影響療效。

消融示意圖，圖源自天津市第一中心醫(yī)院放射介入科

不可逆電穿孔消融技術利用的并非熱效應，而是電能的生物效應，它是通過破壞細胞膜結構從而導致細胞凋亡，這樣主要由蛋白形成的結構，像血管彈性纖維和膠原纖維、細胞基質蛋白并未被破壞。可針對其他消融方式無法治療的“消融禁區(qū)”進行治療。避免了因溫度傳遞而導致的周邊組織器官意外損傷，能夠有效減少某些特定并發(fā)癥和不良事件。

盡管不可逆電穿孔消融技術可以解決很多消融禁區(qū)的疑難雜癥，但基于目前技術限制，不適用于心臟起搏器患者、心律失?；颊?、高血壓不可控患者、缺血性心臟病或心功能欠佳患者、大幅度擴散患者、大腫瘤患者、手術部位裝有金屬支架患者等；

IRE平行布陣，圖源自天津市第一中心醫(yī)院放射介入科

每次手術所需針數至少兩個，且需要保證針之間的平行度，否則影響手術效果。由于在穿刺途中必須避開其他器官、血管、神經、骨骼，因此布針難度很大。并且雙針的治療范圍較小，導致稍大的腫瘤需要布置較多的探針，更是增加了布針難度，從而大大限制了該技術的適用范圍。

高壓電擊會對心律產生影響，電脈沖必須在α波期間發(fā)出，否則會改變心律甚至導致心臟停止跳動，因此電脈沖必須與心律高度同步，設備必須配有準確的心律同步儀器。同時高壓電擊會造成全身肌肉顫動，必須進行全身麻醉，否則探針隨著肌肉跳動，將帶來較大風險，全身麻醉也增加了手術開展的門檻。

應用范圍：胰腺癌、肝門部腫瘤、鄰近神經和脈管腫瘤、壺腹癌、前列腺癌、乳腺癌、甲狀腺癌等。

高強度聚焦超聲HIFU

超聲消融術又稱高強度聚焦超聲術（high intensity focused ultrasound, HIFU），其利用超聲波可通過人體組織并聚焦在特定靶區(qū)的特性，將能量聚集到足夠的強度，使焦點區(qū)域達到瞬間高溫，同時產生空化效應使腫瘤細胞發(fā)生機械性破壞，從而達到破壞病變區(qū)域的目的，而病變區(qū)域外的組織沒有損傷。

HIFU原理示意圖，圖源自網絡

超聲消融術因具有非侵入性，手術實時圖像監(jiān)控等特點，可極大限度避免出血、穿刺腫瘤轉移等術后反應。

聚焦超聲手術目前主要用于子宮肌瘤的治療。

激光消融

激光消融術（Laser Ablation，LA）又稱激光間質熱療（laser interstitial thermotherapy, LITT），當激光導入組織后，光子被組織生色基團所吸收后瞬間即可產生高熱、壓強等生物效應使腫瘤組織變性、凝固、汽化甚至炭化而達到殺滅腫瘤的目的。

1983年,英國學者Bown"首次總結提出激光消融的概念為激光輻射組織后，光子被組織中的發(fā)色團吸附而產生熱效應，局部組織溫度瞬間超過100°C,發(fā)生凝固、汽化甚至碳化，最終摧毀目標組織。隨后激光治療不再局限于切割作用，激光消融（LA）技術得到迅速推廣和普及，開始運用于各類腫瘤的治療，我國更是世界最先開展肝癌激光消融（LA）的國家。

（一）特點

激光消融具備以下特點：

1.消融范圍較?。?.0cm×1.5cm），對周圍組織損傷小；

2.由于激光能量可以瞬間釋放，因此消融時間極短；

3.光導纖維常用21G（0.8mm）的千葉針導入，因此穿刺損傷小，導致的并發(fā)癥（如出血、感染）少。

（二）適應癥

激光消融在甲狀腺腫瘤、腎上腺腫瘤、小肝細胞癌、大腦相關腫瘤的治療上有一些應用，對于其他器官系統(tǒng)腫瘤的應用尚無統(tǒng)一的適應證。

（三）操作方法

腫瘤激光消融（LA）多以經皮方式進行，即在影像學引導下先將同軸套管穿刺針定位于病灶前端，退出針芯后再將光纖經由針鞘置入病灶進行消融。

肺部腫瘤的激光消融與上述 3種消融比較在臨床上開展相對較少，目前在激光消融中應用最廣泛的是波長1064 nm的釹：釔鋁石榴石晶體（Neodymium?doped Yttrium Aluminium Garnet）激光 。

（四）激光消融肝癌的優(yōu)勢:

1.LA具有出血風險低的特點，LA中心溫度在熱消融中最高，本身就具備止血功能，再者徼光光纖非常纖細，21G(直徑0.8 mm)穿刺針即可滿足光纖通過，故而穿刺損傷較RFA、MWA更小，針道出血風險也更小。

2.LA的針道種植轉移風險在各消融術中最低，LA熱場由光纖裸露端向前輻射，操作時僅需將穿刺針置于腫瘤灶前端淺部。相比之下RFA與MWA均需將穿刺針置于腫瘤灶中心，消融完畢后退針造成針道種植轉移風險較LA大得多。

3.LA在熱消融電磁波中波長最短，消融精度最高，尤其適合高危部位病灶(靠近大血管、重要臟器)的消融。

4.激光由于無電流電磁波導入，對體內有金屬植入的患者也適用(如植入心臟起搏器患者)，對心律失常患者、孕婦等也適用，并可在MRI引導下進行實時監(jiān)測，適用人群更廣。