肺動脈阻塞后微波凝固活體兔肺組織的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、肺癌是目前全球死亡率最高的惡性腫瘤。放療和化療在晚期肺癌患者的治療中占有重要地位，雖然近年來肺癌的放、化療治療水平有了明顯提高，但其總體效果與手術(shù)根治性切除取得的較好生存率相比仍難以令人滿意，且其毒副作用較大。因此臨床上迫切需要為不能耐受手術(shù)治療或不愿接受手術(shù)治療的肺癌患者提供一種安全有效、在某種程度上接近甚至達(dá)到手術(shù)治療效果的局部腫瘤控制方法。經(jīng)皮微波凝固治療(percutaneous microwave coagulation th

2、erapy，PMCT)是近年來新發(fā)展起來的一種局部腫瘤微創(chuàng)治療技術(shù)，它在影像技術(shù)引導(dǎo)下，將微波針導(dǎo)入腫瘤組織內(nèi)進(jìn)行加熱，使局部組織迅速達(dá)到不可逆的凝固性壞死溫度，造成腫瘤壞死，從而達(dá)到殺滅腫瘤細(xì)胞的目的。它具有創(chuàng)傷小、操作簡便、并發(fā)癥少及效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，給許多無法接受手術(shù)治療的高危病人帶來新的治療希望，也給多次化療后耐藥的患者帶來新的治療機(jī)會。但該技術(shù)應(yīng)用于肺部腫瘤的臨床治療上也存在不足之處，其一它單點(diǎn)凝固范圍較小，對于較大的腫瘤難以完

3、全滅活(<3cm的腫瘤治療效果較好)，因此術(shù)后腫瘤殘留、局部復(fù)發(fā)率較高；其二多應(yīng)用于外周病灶，靠近肺門或毗鄰大血管的病灶治療時(shí)因有出血危險(xiǎn)從而限制其在臨床的適用范圍。 目前的研究表明影響微波凝固范圍的因素較多，包括微波電極直徑、發(fā)射功率、發(fā)射時(shí)間、組織的熟耐受性以及血液循環(huán)所致的熱量損失等，其中組織局部血流灌注的“熱沉效應(yīng)”(heat sink effect)作用最為重要，成為研究的重點(diǎn)。 本課題研究肺動脈血循環(huán)對微波消

4、融活體肺組織的影響，探索選擇性肺動脈阻塞后微波凝固活體兔肺組織的安全性及有效性。 目的：研究經(jīng)股靜脈穿刺行兔肺動脈血管造影及選擇性阻斷肺動脈血流的可行性，探索選擇性肺動脈阻斷后對微波凝固活體兔肺組織范圍的影響，為PMCT技術(shù)更好的應(yīng)用于臨床治療人肺部腫瘤提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 方法： 1.經(jīng)股靜脈穿刺兔肺動脈造影：局部分離出兔子般靜脈后采用seldinger技術(shù)穿刺股靜脈，引入3F微導(dǎo)管，分別超選到兔子肺動脈主干及左下肺

5、動脈造影，明確肺動脈及其分支走行、分布、動靜脈顯影時(shí)間和順序、血流速度及側(cè)枝循環(huán)情況，并測量相關(guān)肺動脈直徑。 2.實(shí)驗(yàn)分組：成功行肺動脈造影的24只兔子，隨機(jī)分成三組。實(shí)驗(yàn)組1(n＝8)：左下肺動脈明膠海綿顆粒栓塞+微波消融；實(shí)驗(yàn)組2(n=8)：左下肺動脈球囊阻斷+微波消融；對照組(n=8)：單純左下肺微波消融。 3.微波消融的操作步驟：①實(shí)驗(yàn)組1(明膠海綿栓塞組)：行肺動脈造影明確栓塞靶血管后，將微導(dǎo)管超選擇到左下肺動

6、脈主干遠(yuǎn)端，透視下緩慢漂注500-710um的明膠海綿顆粒，直到血流緩慢，末梢分支不顯影。栓塞后，在透視下取兔左側(cè)胸腔第6肋間左腋中線處為穿刺點(diǎn)，微波針?biāo)讲迦胱笙路蝺?nèi)，直到脊柱旁停止進(jìn)針，進(jìn)針長度約3.0-3.5cm，一般不超過4cm。微波針到位后，使用微波功率60W，時(shí)間3min進(jìn)行消融。消融結(jié)束后進(jìn)行肺動脈造影復(fù)查觀察消融效果。②實(shí)驗(yàn)組2(球囊阻斷組)：根據(jù)之前肺動脈造影所了解的肺動脈分支走行分布情況及測量左下肺動脈主干起始段及遠(yuǎn)

7、端直徑后，選擇合適的球囊導(dǎo)管，將球囊引入至欲阻斷的血管部位，透視下位置準(zhǔn)確無誤后，注入造影劑將球囊擴(kuò)張以阻斷血流，然后透視下微波刀穿刺到左下肺內(nèi)，使用相同功率及時(shí)間進(jìn)行微波消融，消融后進(jìn)行肺動脈造影復(fù)查；③對照組：在透視下微波刀直接穿刺到左下肺組織內(nèi)以相同功率及時(shí)間進(jìn)行消融，消融后行肺動脈造影復(fù)查；④在微波消融過程中`間斷透視觀察肺內(nèi)情況，了解有無出血、氣胸等并發(fā)癥。 4.觀察指標(biāo)：①實(shí)驗(yàn)動物一般狀況：實(shí)驗(yàn)過程中記錄兔子的呼吸頻

8、率；②影像學(xué)檢查：a．微波消融前后分別行胸部照片檢查，觀察消融后肺組織滲出情況、有無出血、氣胸等并發(fā)癥；b．血管造影：復(fù)查造影觀察血管閉塞、破壞以及肺血循環(huán)情況。將微波后肺動脈造影情況分為4級：A級：左下肺動脈主干血流完全阻滯，左下肺葉實(shí)質(zhì)未見顯影；B級：左下肺動脈干血流明顯緩慢，左下肺實(shí)質(zhì)顯影范圍小于1/2肺葉；C級：左下肺動脈干血流稍微緩慢，左下肺實(shí)質(zhì)顯影范圍大于1/2肺葉；D級：左下肺動脈干血流大致正常，左下肺葉實(shí)質(zhì)幾乎完全顯影；

9、③病理學(xué)檢查：微波消融結(jié)束后處死兔子，完整取出左側(cè)肺組織，觀察肺組織表面情況，觀察消融灶的大小、顏色，周圍出血等大體情況，沿針道切開肺組織，測量消融灶縱徑及橫徑，按公式V=1/2ab2計(jì)算消融灶體積；標(biāo)本切片行HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察消融灶內(nèi)細(xì)胞壞死情況及切片中支氣管、血管損傷情況及消融灶周圍肺組織出血、細(xì)胞浸潤情況。④實(shí)驗(yàn)室檢查：采動脈血檢測實(shí)驗(yàn)組1明膠海綿栓塞左下肺動脈前后及實(shí)驗(yàn)組2球囊阻斷左下肺動脈前后的血氧分壓(PO2)、二氧

10、化碳分壓(PCO2)及血氧飽和度(SaO2％) 結(jié)果： 1.肺動脈造影及栓塞情況：全部24只兔子均成功行肺動脈主干及選擇性左下肺動脈造影，技術(shù)成功率100％。微導(dǎo)絲、導(dǎo)管可進(jìn)入到肺動脈四級分支內(nèi)，左肺動脈主干直徑4.98±0.33 mm，左下肺動脈主干直徑4.38±0.63mm。實(shí)驗(yàn)組1有1例出現(xiàn)右下肺誤栓，其余兔子術(shù)中無發(fā)生血管損傷、出血、異位栓塞等情況。 2.微波術(shù)中、術(shù)后動物一般狀況：術(shù)前兔子呼吸約35-4

11、0次/分，術(shù)中兔子呼吸稍增快，40-60次/分，術(shù)后呼吸為50-60次/分，以腹式呼吸為主；術(shù)中兔子無明顯煩躁不安。 3.影像學(xué)表現(xiàn)：①微波消融前胸片示雙肺野清晰，肺紋理走行自然，肺內(nèi)未見異常陰影。微波消融后即刻胸片示消融灶呈片狀磨玻璃影，邊緣模糊，內(nèi)部密度不均。②微波消融后肺動脈造影表現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)組1(A級6例，B級2例)，實(shí)驗(yàn)組2(A級5例，B級3例)，對照組(A級0例，B級2例，C級6例) 4.病理結(jié)果： ①大

12、體病理結(jié)果：消融灶以針道為中心，由內(nèi)向外依次為中心炭化區(qū)，直徑2-3mm，為針道形成的細(xì)條狀空腔和焦黃色于焦?fàn)钐炕M織；中間凝固壞死區(qū)，呈深褐色；周邊反應(yīng)區(qū)，淡紅色帶狀，寬約3-5mm，與周圍正常肺組織分界清楚。實(shí)驗(yàn)組1、2消融灶呈橢球形，對照組呈狹長形，形態(tài)欠規(guī)則。實(shí)驗(yàn)組1、實(shí)驗(yàn)組2和對照組切面縱徑為2.01±0.20cm、2.00±0.23cm、1.63±0.28cm；橫徑為1.43±0.18cm、1.43±0.13cm、0.69±

13、0.08cm；縱橫徑比為1.43±0.19、1.41±0.11、2.42±0.61；體積為2.09±0.62cm3、2.07±0.54cm3、0.38±0.07cm3。實(shí)驗(yàn)組1、2和對照組縱徑、橫徑、縱橫徑比及體積兩兩比較有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.004、p=0.005)(p=0.000、p=0.000)、(p=0.002、p=0.002)、(p=0.000，p=0.000)；實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組2縱徑、橫徑、縱橫徑比、體積兩兩比較均有無顯

14、著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.918、p=1.000、p＝0.767、p=0.934)。 ②組織病理結(jié)果：中心炭化區(qū)，光鏡表現(xiàn)為中心空道及肺泡組織結(jié)構(gòu)消失；中間凝固壞死區(qū)，光鏡表現(xiàn)為肺泡壁結(jié)構(gòu)破壞，細(xì)胞變性壞死；消融灶內(nèi)血管腔內(nèi)有血栓形成；周邊反應(yīng)區(qū)，光鏡下表現(xiàn)為組織充血水腫，肺泡內(nèi)有大量紅細(xì)胞，并有淋巴細(xì)胞浸潤，外周肺泡腔內(nèi)可見大量滲出物。 5.實(shí)驗(yàn)室結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)組1：左下肺動脈明膠海綿栓塞前后二氧化碳分壓(PCO2)

15、為4.85±0.36kPa VS4.92±0.38kPa(p=0.30)，血氧分壓(PO2)為12.77±0.38kPaVS12.54±0.36kPa(p=0.061)，血氧飽和度為0.971±0.03 VS0.969±0.02(p=0.151)；實(shí)驗(yàn)組2：左下肺動脈球囊阻斷前后二氧化碳分壓(PCO2)為4.98±0.29 kPa VS5.03±0.30kPa(p=0.357)、血氧分壓(PO2)為12.09±0.75kPa VS12.

16、18±0.76kPa(p=0.424)、血氧飽和度為0.969±0.06 VS0.969±0.06(p=1.00)。 6.并發(fā)癥的發(fā)生 ①氣胸：實(shí)驗(yàn)組1氣胸1例(1/8)、實(shí)驗(yàn)組2無氣胸發(fā)生，對照組氣胸2例(2/8)，氣胸所致肺壓縮體積均不超過30％，未作特殊處理。 ②出血：實(shí)驗(yàn)組1及實(shí)驗(yàn)組2兔子微波消融后均存活，無發(fā)生肺內(nèi)大出血，對照組術(shù)后死亡1例，解剖后發(fā)現(xiàn)左側(cè)胸腔內(nèi)大量出血。 ③皮膚、胸壁損傷：實(shí)驗(yàn)

17、組1：2例；實(shí)驗(yàn)組2：1例；對照組：1例。 結(jié)論： 1.選擇性肺動脈阻塞(明膠海綿栓塞或球囊阻斷)前后兔子血二氧化碳分壓(PCO2)，氧分壓(PO2)及血氧飽和度變化不明顯，選擇性肺動脈栓塞是安全的。與明膠海綿顆粒栓塞相比，球囊阻斷法操作更為簡單、安全性更高、并發(fā)癥較少。 2.肺動脈阻塞聯(lián)合微波消融與單純微波消融相比較，能擴(kuò)大活體肺組織消融范圍，并有可能改善消融灶形狀使其更接近橢球形。該方法對治療體積較大的肺腫瘤