超声引导治疗的优缺点及缺点对策

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医学科普肝细胞性肝癌经皮精准消融治疗
全网发布：2013-02-17 13:31 发表者：徐辉雄 1557人已访问
肝细胞性肝癌（Hepatocelluar
carcinoma，HCC）经皮消融治疗（包括化学消融和热消融）经过20余年的发展，大量临床研究证实经皮消融治疗具有疗效确切、微创、操作简便、费用较低、可反复进行、术后患者生活质量较高等优点[1-4]。
最近的几个前瞻性的临床随机对照研究业已证实经皮消融治疗早期HCC可获得与外科手术相近的长期生存[5,6]。新近美国肝病学会发布的指南中也明确指出经皮消融治疗与肝局部切除、肝移植均可作为早期HCC的根治性治疗手段[7]。

肝癌精准消融治疗是一个全新的概念，它的特点是利用已知的各种先进技术手段，对消融治疗的各个环节进行精准控制，最终实现完全毁损肿瘤同时对邻近组织损伤最小。上海第十人民医院超声医学科徐辉雄
一、术前计划
与外科手术切除比较，肝癌消融治疗尽管相对简单，但却包括多个不同的环节。术前计划是最重要的一环，术前计划需兼顾患者因素、肿瘤因素及影像显示的因素。
1. 患者因素  主要包括基础病变（如高血压、糖尿病、冠心病等）和肝功能状态（Child-Pugh分级），其它尚有年龄、体质、依从性等。
2.  肿瘤因素  
包括肿瘤进展程度（肿瘤大小、数目、肝内外转移情况）、肿瘤部位、与周围关键结构（如肠管、胃、胆囊、胆管等）间的位置关系、肿瘤包膜有无等。部分学者在术前即可利用相关软件进行穿刺径路和布针的模拟操作，对消融操作进行精确的预演[8]。
3.  影像显示因素主要包括病灶在影像上显示的可视性和清晰度。
根据以上因素，操作者需在术前决定拟选择的麻醉方式、患者体位、影像引导方式、需要采用的辅助手段、消融手段的选择、消融针具的布针方案等。
二、术中
1. 影像引导  
普通灰阶超声因具有操作简便、实时性、移动方便、价格相对低廉、无放射性等特点被列为肝癌经皮消融治疗的首选影像引导方法。绝大多数病例采用普通超声仪器即可达致成功消融治疗。但普通超声存在一些局限性，对部分病例可能不适用。
（1）超声检查存在扫查的“死角”，部分病灶位于膈顶部、左肝外缘因肺气或肠气影响显示不清；部分病灶位于肋骨下缘显示不清。
（2）病灶回声特性  部分病灶在超声图像上表现为等回声而与周围组织分界不清。
（3） 病灶边界  部分HCC病灶向周围肝脏呈浸润性生长而无法获晓病灶的实际轮廓和大小。
（4）肝脏背景  绝大多数HCC均同时合并肝硬化，病灶与周围组织可能分界不清。
（5）病灶多发或HCC与肝硬化结节并存时，不易确定拟治疗病灶。
（6）部分病灶在CT或MRI上显示而在超声上无法显示。
（7）消融治疗或TACE治疗后残留或局部进展病灶再次补充消融时，普通超声无法区分残存癌灶与坏死组织。
（8）多针多点复合消融时，在第一针消融后再次布针时因前次消融在病变区域产生高回声团，普通超声难以精确引导下一针的布针。
针对以上可能存在的问题，在影像学引导方法上也需作一番思考。
（1）超声造影引导  
实时超声造影检查可显示存活肿瘤组织内部的富血供，因此能将肿瘤与周围肝组织及坏死组织区分开来。超声造影在术前计划及术中引导中的作用日益凸显，能用于显示肿瘤的实际大小、进展程度，尤其适用于病灶显示不清的情况或补充消融需区分癌灶与坏死组织的情况。
（2）融合影像引导  
融合影像方法，又称作虚拟导航技术。系将CT、MRI或三维超声的图像以DICOM等方式导入超声仪内，借助磁场空间位置定位器将CT、MRI或三维超声的断层图像与实时超声图像一一匹配并获取相同的断面，在超声探头移动或变换方位时，CT、MRI或三维超声的图像会随着超声图像的位置变动而变化。借助融合影像上特别是增强的CT或MRI影像，不仅能显示普通超声难以显示的病灶，同时也能利用融合影像对较大肿瘤进行周密的布针计划，提高局部治疗效果。
（3）三维超声引导  
三维超声能从不同角度观察拟消融区域，同时能从二维超声不易得到的冠状面进行观察，提高了操作者的信心水平。三维超声尤其适用于观察可扩展电极针或用于判断针尖位置、电极针与周围关键结构之间的位置关系[9]。
（4）双探头超声引导  
双探头超声引导能在同一个屏幕上显示两个不同的探头从不同的角度扫查得到的图像，如此一个探头在用于引导、监测时，另外一个探头可从不同的角度来观察消融灶的情况及消融灶与周围结构的位置关系。
（5）机器人系统  
机器人系统用于影像引导目前正在发展当中。系统主要由超声影像导航、穿刺机器人和空间定位装置三个模块组成。术前首先进行肝部肿瘤区域的三维重建，模拟穿刺针路径、及计划布针。利用肝脏中的血管将模型和病人实体进行匹配，可以将术前模型中的位置转化成机器人的关节角度。最后拖动机器人系统准确地将穿刺针送入到指定的病灶位置进行微波消融[10]。
2. 消融手段选择
消融手段种类繁多，主要包括化学消融和热消融。前者主要有无水酒精消融、醋酸消融、高温生理盐水消融、高温蒸馏水消融、高温卡铂消融等，而以无水酒精消融为代表。后者主要有射频消融、微波消融、激光消融、冷冻消融、高强度聚焦超声消融等，以射频消融或微波消融为主要代表[11-16]。
即使同是射频消融，也包括多种多样复杂的针具可以选择，常用的有单针电极、集束针电极、多头可扩展电极（包括前伸型和侧伸型）、中空制冷电极、双源电极等。在选择电极针时应充分考虑各种类型电极针的消融范围、消融形态，以及病灶位置、患者依从性等多方面的因素。
无水酒精消融除了常用的PTC针或专用的无水酒精针外，近年来出现了一种带有多头可扩展子针的穿刺针，穿刺针展开后可伸出三个子针，覆盖范围直径达5cm。在每个子针尖端有四个侧孔，因此共计12个侧孔。注射无水酒精后酒精可从12个侧孔流出，使得酒精在瘤内分布更为均匀，单次大剂量能有效治疗直径达3~5cm包膜完好的肿瘤[17]。
多种消融手段间可联合应用。射频消融联合无水酒精消融可明显增加消融范围，适用于直径3cm以上的肿瘤。联合应用时多事先使用无水酒精消融、之后开始射频消融。对部分病灶靠近危险部位（如肠道、胃、胆管、胆囊、肝门、心脏）或靠近大血管可能存在热沉效应导致消融不全的肿瘤，可在靠近危险部位或大血管一侧使用无水酒精，而在另一侧采用射频消融治疗。
3. 辅助手段
各种辅助手段的应用对于扩大肝癌消融治疗适应证、降低术后并发症也不可或缺。
（1）人工胸水  
人工胸水系采用人工气腹针，向胸腔内注入生理盐水或5%葡萄糖液体，使肺底部与膈肌分离，肺整体上移。借助胸腔内生理盐水或葡萄糖溶液形成的声窗，在普通超声上能充分显示原先因为位置过高被肺气遮盖而显示不清的病灶，提高了射频消融治疗的精准程度。穿刺径路不可避免经过胸腔可能损伤肺组织时，采用人工胸水抬高肺组织能提供新的穿刺径路。
（2）人工腹水
人工腹水是将生理盐水或5%葡萄糖溶液注入腹腔，注入剂量可从数十毫升到数百毫升不等。主要适用于以下几种情况：病灶在肝外缘靠近肠管，注入人工腹水可将肠管与肝脏分离开来，避免热消融时损伤肠道；病灶位置较高靠近膈顶部时，注入人工腹水能使原来不能清楚显示的病灶得以清晰显示；病灶位置靠近肝表面时，人工腹水可使肝包膜与腹壁分开，从而避免热消融损伤腹壁。
（3）术前TACE  
中大肝癌或多发肝癌患者术前TACE能降低肿瘤负荷，使肿瘤大部或部分坏死。一般在TACE后5~7天内待肝功能基本恢复正常后再行消融治疗，能取得较好的局部疗效，达到事半功倍的效果。
（4）联合放射性粒子植入  放射性粒子植入以125 I多见。对靠近危险部位的病灶一侧或中大肝癌消融后周缘部分植入粒子，能增强消融治疗的局部疗效。
三、术后疗效评估及随访
消融后坏死的组织并未从原位清除，但已丧失血供。增强影像技术能动态反应消融区域血供变化情况，是用于判断消融后局部疗效及随访的主要工具。既往采用的增强影像技术主要是增强CT或MRI，也是现阶段判断局部疗效的金标准方法。
1. 超声造影
超声造影成像效果类似增强CT或MRI，但具有操作简便、迅速、无过敏、无放射性、价格相对较低等优点。近期的一项多中心研究也证实超声造影与增强CT或MRI一样，在评价肝癌消融后局部疗效时具有等同的价值[18]。因此，在有条件的医院，建议开展此项技术。
2. 三维超声造影
超声造影用于判断局部疗效时也存在一定的局限性。肝癌消融后如果出现残留或局部进展，超声造影可能表现为高增强，但持续时间仅数秒，如病灶较大可能来不及扫查该区域，出现漏诊。三维超声造影能在数秒内得到整个感兴趣区域的影像，通过重建处理后能从不同的角度进行观察。因此三维超声造影理论上能提高判断局部疗效的能力[19]。

肝癌精准消融概念的提出，对于指导临床医生转变观念、严格遵守消融操作规范、提高消融技术水平具有重要意义。它是消融技术经过20余年发展后必须走的方向，同时也势必能使更多的肝癌患者从这一微创、疗效确切、精准的治疗手段中获益。

实时虚拟导航引导肝癌消融治疗的研究 广州中山医大一院谢晓燕 摘要 目的ｔ评价超声融合ＣＴ实时虚拟导航系统引导肝癌消融治疗的临床应用价值。方
法：２００７年７月至２００９年６月，对７６个肝癌病人共１２５个病灶行超声融合ＣＴ虚拟导航引导
下经皮消融治疗，其中８１个（６４．８％）为常规超声显示困难病灶，记录完成超声与ＣＴ融合
所需时间，观察病灶局部疗效。
结果：完成超声图像与ＣＴ图像融合所需时间为１９．２±１２．８ ｍｉｎ（５ ｍｉｎ一５５
ｍｉｎ）。实时虚拟导航系统引导下经皮消融病灶完全消融率为８９．６％（１１２／ １２５），其中超声显示困难病灶的完全消融率为９１．６％（７４／８１）。均未发生相关并发症。

结论：
实时虚拟导航系统引下肝癌消融治疗是安全有效的，尤其对于常规超声显示不清的病灶更有价 值。
影像学引导下经皮消融治疗是肝癌治疗的重要手段之一。好的影像学引导要求能够实时清楚显示靶
病灶及周围组织，能够实时监测治疗，能够实时反馈消融针位置，能够实时评价治疗，以及能够确定需 多点消融病灶下一进针点位置。目前常用的经皮消融引导方法为超声、ＣＴ和ＭＲＩ，其中超声因实时显 像、简便易行、无辐射和费用低廉等特点为临床广泛使用。但超声易受各种因素影响而使得约１５％一 ２０％的病灶难以清晰显示，从而导致病灶消融不全、消融针穿刺偏移、甚至放弃消融治疗的结果。而 ＣＴ／ＭＲＩ虽然病灶检出率高，但由于静态现象、价格昂贵、辐射及造影剂过敏等因素影响，因此其用于 引导消融的适用性较差。最近采用影像融合和定位追踪技术的实时虚拟导航系统，可实现超声与ＣＴ／ ＭＲＩ影像实时匹配，取长补短，有望提高经皮消融的穿刺准确性、安全性及病灶完全消融率。

资料与方法
一、研究对象
２００７年７月一２００９年６月，７６例肝恶性肿瘤患者在我院接受经皮消融治疗，其中肝细胞性肝癌６１
例，转移性肝癌１４例，肝内胆管细胞癌ｌ例。男性患者６５例，女性患者ｌｌ例，年龄２８—７４岁，平均 （５２．８
４－１２．５岁）。７６例肝恶性肿瘤病例共有１２５个病灶，平均直径２．１ ４－１．５ｃｍ（０．６ｃｍ一７．０ｃｍ）。
对其中９８个病灶行射频消融治疗，２５个病灶行无水酒精消融，２个病灶行微波消融。１２５个病灶中超
声检查显示不清病灶８１个：其中３１个病灶近膈顶，超声下病灶部分或完全显示不清；２４个病灶呈等
或稍高回声，普通超声显示不清或不能确定；２６个为消融术后残留或局部肿瘤进展病灶。

二、仪器与方法 １．影像仪器：超声仪器为Ｍｙｌａｂ ７０和Ｍｙｌａｂ
９０彩色多普勒超声仪（百胜公司），ＣＡ４３０Ｅ凸阵探 头，频率２．０—８．０ ＭＨｚ。ＣＴ设备为Ｔｏｓｈｉｂａ ａｑｕｌｌｉｏｎ
６４排螺旋ＣＴ（东芝公司）。实时虚拟导航系统为 Ｖｉｒｔｕａｌ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ工作站（百胜公司），包括主机、键盘、触摸式显示屏、电磁感应器和电磁转换器。
２．虚拟导航图像融合方法：及过程：治疗前先将ＣＴ动脉期或门脉期的ＤＩＣＯＭ格式图像输入超声
诊断仪的导航系统中。然后在探头上安装电磁感应器，同时在治疗床上放置电磁发射器，两者距离在
７０ｃｍ之内。然后进入导航工作站，采用内部双平面法进行超声图像与ＣＴ图像匹配：首先患者取仰卧 一１０２—
位与ＣＴ检查相似体位，探头垂直患者腹壁，选择第一标记平面（门脉矢状部、脾静脉、病灶、囊肿
等），调节超声图像和ＣＴ图像，使得两者显示的标记平面完全重叠，点击应用键，完成第一平面标记；
然后进入微调界面，探头可随意方向扫查，选择第二标记平面（门脉右支、病灶、囊肿等），先冻结超
声图像，转动探头，使得ＣＴ图像上第二标记平面与超声完全重叠，点击应用键，图像融合完成。经过
标记处理后由导航系统根据固定在超声探头上的电磁感应器与导航系统的电磁转换器所处的相应空间位
置，完成定位追踪。将所导人的ＣＴ资料进行三维重建并与超声图像进行实时匹配，将任意切面的超声
图像与对位精确的ＣＴ同步关联图像同屏显示，或将两者融合显示，从而完成准确的引导穿刺和消融监 控。记录超声图像及ＣＴ图像融合所需时间。
３．消融治疗：消融病例的麻醉镇痛方案均使用联合芬太尼０．１ ｍｇ和氟哌啶５ ｍｇ静脉镇痛和ｌ％利
多卡因局部麻醉。射频消融采用美国Ｃｏｏｌ一卸射频治疗仪，水冷式循环低杆温１７Ｇ电极，并于电极根
部安置另一电磁感应器，可于匹配的ＣＴ图像上显示虚拟电极针；无水酒精消融采用ＱｕａｄｒａＦｕｓｅ可扩张 多极注射针（美国ＲＥＸＭＥＤＩＣＡＬ公司），酒精用量按公式Ｖ ｍｌ一长径×１０计算。微波消融ＦｏＲＳＥＡ
ＭＴＣ一３微波消融治疗仪（南京庆海微波电子研究所），水冷式循环低杆温１４Ｇ天线。 ４．疗效评价：患者于治疗结束后１个月内进行增强ＣＴ或超声造影检查判定疗效。


结果
１．完成超声图像及ＣＴ图像融合匹配所需时间为５—５５ｒａｉｎ，平均１９．２±１２．８ｍｉｎ。
２．使用实时虚拟导航系统引导共经皮消融治疗了１２５个病灶，均获得技术成功，未见与治疗相关 的并发症发生。
３．消融后１个月经增强ＣＴ或超声造影判定，获得的完全消融率为８９．６％（１１２／１２５），其中超声
显示清楚病灶的完全消融率为８６．４％（３８／４４），超声显示困难病灶的完全消融率达９１．６％（７４／８１）。

讨论
经皮消融治疗作为肝脏局灶性恶性肿瘤的微创治疗手段，因其创伤小、花费低、依从性好、并发症
及病死率低、疗效显著等特点，越来越受到临床的关注。影像学检查在肝脏肿瘤消融治疗中不仅作为肝
脏肿瘤术前定性诊断及病灶检出的工具，还在制定治疗计划、定位引导、术中监测、控制、术后疗效评
价及术后随访等方面起到重要作用。超声是肝脏肿瘤首选的影像学检查手段也是经皮肝癌消融最常用的
影像学引导方法。但是超声具有一定的扫查盲区，对于位于膈下、位置深在、等回声以及消融或ＴＡＣＥ
术后残留或局部肿瘤进展的病灶显示困难，而且其成像质量还容易受到患者体态以及操作者等诸多因素
的影响。ＣＴ扫查范围广，成像质量比较稳定，但用于引导经皮消融治疗的适用性较差。因此需要一种 新技术能取两者之长，完成对超声显示困难的病例的消融治疗引导。
超声融合Ｃ，Ｉ＇实时虚拟导航系统采用影像融合和定位追踪技术，成功地结合了超声实时成像和ｃｒｒ
静态容积成像两种技术优势。能将超声与ＣＴ图像完全匹配，在有效范围内可同步显示或融合显示超声
及ＣＴ图像，即扩大了扫查范围，又具有实时性，因此虚拟导航技术有望提高经皮消融治疗穿刺的准确 性。
本组７６例病例１２５个病灶中，４４个是超声显示清楚病灶，使用虚拟导航引导消融的目的在于初期
技术训练，验证虚拟导航技术的可行性和准确性。随着对虚拟导航技术的逐渐掌握和熟悉，本中心对
８１个超声显示困难的病灶进行虚拟导航引导下消融治疗，不但准确地完成了穿刺，并获得近９２％的肿
瘤完全消融率，取得了满意的效果。本组超声显示清楚病灶的完全消融率为８７％，低于超声显示困难
病灶（９２％），其原因可能是由于前组病灶较后组病灶大，而且前组病灶使用无水酒精消融居多，因此
本研究只是对于虚拟导航技术应用的初级研究，还需要进～步深入研究，例如设计随机对照方案，比较
超声显示困难病灶使用虚拟导航技术引导及不适用虚拟导航技术引导所获得的肿瘤完全消融率。
本研究初步认定，实时虚拟导航系统可提高肝癌经皮消融治疗的穿刺准确性，尤其对于常规超声显
示困难病灶，更具价值。

但是虚拟导航系统亦具有一定的局限性，包括：
①超声与ＣＴ图像不能完全重 合，因为超声图像随患者呼吸活动，而ＣＴ图像只和探头移动有关。
②图像融合随时间延长会出现偏移 一１０３— 现象，需要即时调整。
③患者体位需要尽量与ＣＴ检查时保持一致，在标记、定位及消融过程中尽量保
持不动。
④图像融合度还与ＣＴ分辨率及扫描层厚、层距有关，分辨率越高，扫描的层厚越薄，图像匹
配就越精确。
⑤虚拟导航技术掌握较困难，需要长时间训练，超声与ｃＴ图像匹配过程相对耗时。