微波消融治疗肺部毛玻璃结节(GGO)典型病例肺部毛玻璃结节(GGO)微波消融典型病例例1 .女,78岁。右肺上叶:15mmGGO。(病理:右肺原位癌)例2. 女,48岁。右肺中叶GGO:11 mm(位置较深靠近肺门)。(病理:右肺原位癌)例3 男,68岁。 患者3年前发现双肺多发 GGO 。患者每年定期复查GGO变化不大,2月前复查时GGO增大。CT示:右肺下叶0.8cm×0.7cm GGO结节;左肺下叶1.0cm×0.8cm GGO结节,有空洞。注:病理:右侧GGO微浸润腺癌,左侧GGO微浸润腺癌。
一、肿瘤微波消融发展历程肿瘤微波消融(Microwave Ablation)技术起源于热疗(hyperthermia)。热疗一词源于希腊文,意思是高热或过热。5000年以前埃及就有用加温治疗乳腺肿瘤的记载,在中国其历史可追溯到古代《外台秘要》中记载的用“灸”治疗瘰疬等疾病的方法。被称为西方“医学之父”的古希腊名医Hippocrates曾讲过一段著名的话:“药物不能治的可用手术治,手术不能治的可用热来治疗,热不能治的就无法治了”。此后先后有多位医学家,比如Busch(1866)、Bruns(1884)、Coley(1893)、Westcrmark(1898)等在这领域进行探索,推动了这项治疗技术的发展,然而在当时的历史条件下,该技术很难取得突破性的进展。1895年德国物理学家Wilhelm K. Rntgen发现了X射线,促进了20世纪现代影像技术的诞生。1967年Margulis开创了介入放射学(Interventional Radiology) 这一交叉学科,1969年Kaude经皮肝穿刺胆道外引流,1970年 Christoffersen和1972年 Oscarson在X线或CT、超声引导下行实质脏器的细针穿刺活检、脓肿引流等,极大的推进了这一技术领域的发展。1972年Hlom 和Goldberg几乎同时首先研制成功B型超声引导的穿刺探头,标志着超声医学的一个新时代――介入性超声的开始。微波技术在医学领域里的应用可以追溯到二十世纪50年代,随着现代高科技和生物医学工程的迅猛发展,微波医疗设备不断改善,在医学研究和临床方面得到了广泛应用。肿瘤微波消融治疗技术,可以说是微波热疗技术应用的拓展,而两者最本质的区别在于,微波热疗技术大都采用体外辐射器或腔内辐射器,对体外或腔内病变组织的表面进行照射,而肿瘤微波消融治疗是采用针状的辐射器, 称之为“微波消融天线”,将微波消融天线直接插入到肿瘤组织的内部,微波能量转化为热能后作用于肿瘤组织,使之发生凝固性坏死,以达到灭活肿瘤组织的目的。1970年后微波开始在外科领域用于止血和组织切割,1986年日本Tabuse等率先开始了微波消融在肝癌治疗中的探索。自20世纪90年代后国内外肿瘤微波消融技术得到了迅速发展,真正进入到了“现在肿瘤消融时代” (图1-1)。我国在1990年前后,以董宝玮等为代表的医疗专家与航天二院二零七所合作开发了我国第一台微波热消融肝癌治疗系统(图1-2),并在国内最先开展微波消融治疗肝癌的研究。1997年美国赛尔森公司开发了微波消融产品用于乳腺癌治疗,2010年前后国内王水等人也将微波消融用于了乳腺癌的治疗。在我国微波消融治疗肝癌历经十几年的发展和临床实践,2013年梁萍等人在国际上首先制定了“Practice guidelines for ultrasound-guided percutaneous microwave ablation for hepatic malignancy”。2014年梁萍、陈敏华参与制定了国际公认的“Image-guided tumorablation: standardization of terminology and reporting criteria”。2002年冯威健等人又将微波消融应用于治疗肺癌,2014年叶欣、范卫君等在国内率先制定了“热消融治疗原发性和转移性肺部肿瘤的专家共识(2014年版)”,并得到了国际认可(2015年发表了“Chinese expert consensus workshop report: Guidelines for thermal ablation of primary and metastatic lung tumors ”)。目前我国在应用微波消融治疗肝癌、肺癌等方面已达国际领先水平。现阶段该技术在我国发展迅速并逐步应用于肾癌、腹膜后肿瘤、骨肿瘤以及肿瘤姑息治疗等。2010年前后章建全等开始将微波消融应用于治疗良性甲状腺结节,2012-2013年梁萍、王淑荣等在国际上发表数篇有较大影响关于微波消融治疗良性甲状腺结节的论文,目前我国在微波消融治疗甲状腺肿瘤、子宫肌瘤、巨大肝血管瘤等良性疾病方面异军突起,在国际上起到了领头羊的作用。微波消融的手术方式也由单纯的影像引导扩展到外科直视下、腹腔镜、胸腔镜下等多种外科手段相结合。二、微波天线的发展20世纪70年代末80年代初,微波技术最初应用于临床,是以辅助外科手术的方式出现的,微波“刀”主要用于各种术中止血或为肿瘤切除设定安全的凝固边界。(一)第一代微波消融天线1994年日本学者Seki等首次报道了超声引导下经皮穿刺微波消融治疗小肝癌获得成功。当时所使用的微波电天线的外径为1.6mm,长20~30cm,内导体辐射端的长度为10mm,其消融功率60W,作用时间120S,可形成纺锤形凝固体。1996年董宝玮、于晓玲等人改进设计微波消融治疗仪及其辐射天线,改变了辐射天线芯线的材料和裸露长度(裸芯为1/4λ),其消融功率60W,作用时间300S,可形成稳定的3.7 cm×2.6 cm×2.6 cm大小的凝固性坏死灶。上述微波消融天线均存在明显的局限性:①辐射器在尖端,穿刺时容易损坏;②无内置天线降温装置以致杆温过高,易于烫伤皮肤;③中心碳化增加及凝固形状退化,易形成拖尾现象(图1-3);④需要穿刺引导,操作不方便等。这类天线被视为第一代微波消融天线(图1-4)。(二) 第二代微波消融天线 微波内置冷却系统是微波消融技术革新史上的重大突破。2000年以前使用的微波天线在进行经皮微波消融治疗时,杆温最高可达60℃,患者出现皮肤灼伤、消融形态不理想、中心易发生碳化、消融区域横轴较短等。2000年后内置冷却装置的出现,解决了上述问题。内置冷却系统装置可以降低微波能量转化成热量时天线的杆温,减少了皮肤烫伤及消融灶核心处的碳化,使凝固区“拖尾”现象消失,从而改善了微波的凝固坏死区域形态,更适合临床应用(见图1-5)。这种含有内置冷却系统装置的天线被视为第二代微波消融天线的“雏形”,但是这种微波消融天线的缺点仍然需要穿刺针引导,且不能承受较大功率输出。2003年孙良俊等人经过不断的改进,微波消融天线实现了穿刺系统、辐射系统与水冷循环系统的融合,针尖由硬质材料制成,无需引导针,可直接穿刺,这种天线含有内置水冷循环系统,同样可以同时降低杆温,成为了真正意义上的第二代微波消融天线(图1-6,1-7。实用新型专利:581618)。目前在临床中广泛应用,这种第二代微波消融天线临床操作上更加简便,不需要引导针,且能承受较大功率输出,消融范围较前增大,凝固坏死范围更加符合临床实际要求。(三)微波消融主要治疗的肿瘤恶性:肝癌、肺癌、肾癌、腹膜后肿瘤、骨肿瘤以及肿瘤姑息治疗等。良性:甲状腺结节、甲状腺肿瘤、子宫肌瘤、巨大肝血管瘤等图1-1 影像引导下的热消融发展历程图图1-3 无降温装置的微波天线消融可见拖尾现象图1-2 我国第一代肿瘤微波消融治疗系统图1-4 第一代微波消融天线(穿刺引导针:黑箭头,第一代微波消融天线:红箭头示)图1-5 第二代微波消融天线微波消融天线原理示意图图1-6:第二代微波消融天线(1.微波发射窗,2.穿刺针尖,3.4冷循环进出口,5.电缆接口)图1-7 第二代微波消融天线
79岁的石大爷身体一直不是很硬朗,有过脑中风、心脏早搏病史,虽然有很多年的吸烟史,但石大爷的肺部从来没出现过问题。前年的一次查体,他发现肺部有一块小阴影,后来对病灶做了穿刺检查,结果诊断他得的是“早期肺癌”。石大爷是个很抗拒就医的人,而且特别害怕去医院。如果让石大爷做手术,恐怕他全家人都加上也说不动他。石大爷的家人经多方打听终于找到了我国著名的肺癌微创治疗专家、山东省立医院肿瘤科叶欣主任。叶欣主任给石大爷做了仔细认真检查后,决定给他在肺部肿瘤上做个“微波消融”的微创手术。前年五月份手术后,到现在已经有快两年的时间了。石大爷的儿子告诉记者,石大爷的手术只用了40几分钟,几乎没有痛苦,没有看到“刀口”。做完“微波消融”手术3天后就回家休养了,如果不是老人有抵触情绪会恢复的更快。前几天他带着父亲刚刚做完检查,让全家人放心的是,现在肺部的肿瘤已经消失,他父亲的身体状态恢复到和生病之前是一模一样了。就着石大爷例子,记者采访了山东省立医院肿瘤科主任叶欣,请叶主任来聊一聊能够对抗肿瘤的神奇的微波消融微创手术。何谓微波消融手术叶欣主任介绍说,石大爷所患的肺癌,在世界范围内居癌症死因之首,全球每年有超过16万人死于肺癌。一般来说,外科手术是治疗早期原发性肺癌的主要方法。但因为各种各样的原因,在早期肺癌患者中超过15%的患者以及30%年龄大于75岁的患者无法行外科手术治疗,而这些无法手术的肺癌患者大多数在传统的放疗和化疗中获益较小。随着医学影像技术的快速发展,经皮影像引导下的局部消融技术作为一种肿瘤微创治疗方法近几年来在国内外发展迅速,己逐渐成为肿瘤非手术治疗的常用手段之一,2015年版的《中国原发性肺癌诊疗规范》中也明确说明可用消融手术治疗肺部肿瘤,常用的局部消融技术有射频消融、微波消融、冷冻消融、激光消融等。微波消融简单来说,是在 CT或B超等影像技术引导下,用专门的治疗针(微波天线或微波“刀头”)经皮肤穿刺进入肿瘤组织内进行治疗。在微波电磁场的作用下,肿瘤组织内的水分子、蛋白质分子等极性分子产生极高速振动,造成分子之间的相互碰撞、相互摩擦,在短时间内可产生60℃-150℃的高温,微波消融就是利用这种高温热效应杀死肿瘤细胞,而周围正常组织极少或不受损伤。其原理实际上与“微波炉”的原理一样,就是通过微波加热导致肿瘤组织发生凝固性坏死,达到“烧死”肿瘤细胞的目的。微波消融治疗后,肿瘤坏死组织会逐渐被人体吸收、消散或形成纤维疤痕。此外,微波消融后还可使肿瘤细胞的免疫物质(抗原成份)释放,刺激人体产生抗肿瘤免疫反应,这利于防止肿瘤细胞转移和复发。微波消融治疗肿瘤的适应证 微波消融治疗适合于肺癌、肝癌、肾癌、骨肿瘤、腹腔肿瘤以及肺、肝转移瘤等各种实体肿瘤。尤其适用于因年龄大(>75岁)、体质差、脏器功能不好等因素而无法耐受手术者。国内外研究均证实,单独应用微波消融或者配合手术、介入治疗、放疗以及化疗,不仅可以使早期肿瘤得到根治,还可以减少中晚期患者的肿瘤负荷,快速减轻痛苦和明显延长患者的生存期。具体到肺癌来说,以下患者适合做微波消融治疗:局部根治性治疗适应证1.原发性周围肺癌:患者不能耐受手术或不能手术切除或不接收手术或其它局部治疗后复发(如适型放疗),肿瘤最大径≤ 3.5厘米,且无其他部位的转移。上文提到的石大爷就属于这一类患者。2. 肺部转移瘤:某些生物学特征显示预后较好的肺内转移瘤(如肉瘤、肾癌、结直肠癌、乳腺癌、黑色素瘤和肝细胞癌)。如果原发病能够得到有效治疗,可进行肺转移瘤的消融治疗。单侧肺转移病灶数目≤3个(双侧肺≤5个) ,多发转移瘤最大肿瘤的最大直径≤3 cm,单侧单发转移瘤的最大直径≤5 cm,且无其他部位的转移。姑息减少肿瘤负荷或减轻症状适应证治疗的目的在于最大限度减轻肿瘤负荷和减轻肿瘤引起的症状,如肿瘤最大径>5厘米,可以进行多针、多点或多次治疗,或与其它治疗方法联合应用;如肿瘤侵犯肋骨或胸椎椎体而引起的难治性疼痛,不必消融整个肿瘤,对局部肿瘤骨侵犯处进行灭活,可达到良好的止痛效果。微波消融治疗肺癌的优势 1.定位准确,它可在CT的导向之下“指到哪,打到哪”,对正常组织损伤很小。 2.疗效可靠,它可有效“烧死”肿瘤细胞,使肿瘤变性毁损,肿瘤组织彻底坏死,故不容易复发。还可以进行适形消融,就是依据肿瘤的形状进行治疗,可以提高疗效,减少复发。3.微创无需开刀,被称为“杀癌不见血”和“针孔手术”。其风险较小,恢复快,副反应轻,经皮穿刺局部无需缝合,不留瘢痕,术后3~5天既可出院。可在局部麻醉下进行,避免了大手术对全身“元气”的伤害。4.适应证广,对于无法手术切除,仍能进行治疗,尤其是对于老年患者和肺功能差的患者,可以达到减瘤、姑息治疗、减缓疼痛、延长生命,提高生活质量的作用。这对于增强患者战胜病魔的信心十分有利。5.可以与其他治疗手段相互配合,相辅相成,可重复性强,如手术切除、联合放疗、分子靶向药物及化疗栓塞等,而且可重复治疗或分区治疗。对较大的肿瘤如一次治疗困难,可分多次进行微波消融。另外,如果肿瘤消融后有局部复发,可以再次消融,甚至可以重复消融3-5次。 6. 提高人体抗癌能力,微波消融毁损肿瘤以后会激发机体的免疫功能,这利于防止肿瘤细胞转移和复发。 7.费用较低,只有开胸手术费用的二分之一。哪些肺癌患者不适合微波消融治疗1、肿瘤距离肺门≤1cm、肿瘤距皮肤<2cm、无有效的穿刺通道者。2、肿瘤病灶周围感染性及放射性炎症没有很好控制者。消融病灶同侧恶性胸腔积液没有很好控制者。3、有严重出血倾向、血小板小于50×109 /L和凝血系统严重紊乱者(凝血酶原时间>18S,凝血酶原活动度<40%)。4、肝、肾、心、肺、脑功能严重不全者,严重贫血、脱水及营养代谢严重紊乱无法在短期内纠正或改善者,严重全身感染、高热(>38.5℃)者。5、晚期肿瘤患者体质极度衰弱者、精神病患者不适合微波消融治疗。微波消融手术的局限性 微波消融治疗发生某些并发症也是在所难免的,如出血、气胸、胸腔积液、咳血、疼痛、感染、邻近器官的热损伤、穿刺处烧伤等,但这些并发症发生率极低。另外这些并发症通常经过对症治疗后多能缓解,无需特殊治疗。 最后,叶欣主任补充道,微波消融是肿瘤的一种局部治疗手段,要同其他治疗手段或者药物相结合应用,才能达到最佳的治疗效果。它可以帮助早期肿瘤患者摆脱肿瘤,虽然不能完全根治中晚期的恶性肿瘤,但也像一把刺向癌瘤的“利剑”,能够控制病情,减少并发症,明显改善患者生活质量,使患者“带瘤生存”的愿望成为现实。典型病例举例:例1 ,男68岁,左肺癌(大细胞),肿瘤3.0×2.6厘米。因为严重糖尿病不能手术,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后12月,肿瘤成为疤痕(纤维化,箭头示)。5. 消融后24月,肿瘤进一步缩小,几乎消失(很小疤痕,箭头示)。例2 ,男,76岁,左肺癌(腺癌),肿瘤3.0×3.5厘米。因为心肺功能差不能手术,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后3月,肿瘤周围渗出(箭头示)。5. 消融后12月,肿瘤变成空洞(箭头示)。6. 消融后24月,肿瘤空洞缩小(箭头示)。7.消融后36月,肿瘤空洞进一步缩小,肿瘤消失(箭头示)。例3 ,女,70岁,右肺癌(鳞癌),肿瘤5.0×4.6厘米。因为严重肺气肿不能手术,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,两个微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后12月,肿瘤缩小50%(箭头示)。5. 消融后24月,肿瘤进一步缩小80%(箭头示)。6. 消融后48月,肿瘤进一步缩小,几乎消失(很小疤痕,箭头示)。例4 ,男,82岁,左肺癌(腺癌),肿瘤3.2×3.5厘米。因为严重肺气肿不能手术,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后3月,肿瘤缩小(箭头示)。5. 消融后9月,肿瘤进一步缩小50%(箭头示)。6. 消融后12月,肿瘤进一步缩小(箭头示)。7.消融后24月,肿瘤进一步缩小80%(箭头示)。8. 消融后月,肿瘤进一步缩小,几乎消失(很小疤痕,箭头示)。例5 ,女,56岁,左肺癌(腺癌),肿瘤2.2×2.5厘米。畏惧手术,拒绝开刀,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后12月,肿瘤缩小(箭头示)。5. 消融后24月,肿瘤进一步缩小80%(箭头示)。6. 消融后36月,肿瘤进一步缩小(箭头示)。7.消融后60月,肿瘤进一步缩小,几乎消失(箭头示)。例6 ,女,68岁,左乳腺癌术后5年,左肺转移。肿瘤2.2×2.0厘米,化疗6个疗程,无效,选择微波消融术。1.肿瘤(箭头示)微波消融前。2. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。3.消融后即刻。4.消融后12月(箭头示)。5. 消融后24月,肿瘤缩小(箭头示)。6.消融后36月,肿瘤缩小,几乎消失(箭头示)。例7 ,男,58岁,结肠癌癌术后2年,双肺转移。三个肿瘤,化疗+靶向治疗6个疗程,无效,选择微波消融术。1.2.肿瘤(箭头示)微波消融前。3.4. 在CT引导下,微波消融针插到肿瘤内(箭头示)进行消融。5.6.消融后12月(箭头示)。7.8. 消融后24月,肿瘤缩小,几乎消失(箭头示)。专家简介:叶欣,山东省立医院肿瘤科主任、山东省立医院肿瘤生物靶向治疗中心副主任、主任医师。山东大学教授、硕士生导师。中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会常委、国家肿瘤微创治疗技术创新战略联盟专家委员会副主任委员、中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会肺癌微创治疗分会主任委员、中国医师协会微无创肿瘤专业委员会副主任委员、中国医师协会介入医学专业委员会消融专家委员会副主任委员、中国研究型医院学会肿瘤介入专业委员会副主任委员、亚太地区影像引导下肿瘤微创治疗协会理事、山东省医学会细胞分析专业委员会副主任委员、山东医师协会综合/肿瘤介入专业委员会副主任委员、山东省抗癌协会常务理事、山东省抗癌协会临床肿瘤分会副主任委员、山东医师协会肿瘤消融亚专业委员会主任委员。《Journal of Cancer Research and Therapeutics》中国主编、《国际肿瘤学》、《中国癌症防治》、《中国肺癌》、《中国临床康复》、《中国医药科学》、《中国医学前沿》、《山东医药》编委,International Journal of Hyperthermia、Annals of Surgical Oncology 、Thoracic Cancer审稿人。近年来在国内外杂志上发表论文50余篇,其中SCI收录30余篇。主编肿瘤学著作3部。主持国家自然科学基金项目1项、省部级科研基金项目3项。他在恶性肿瘤微波消融、肿瘤化疗、生物治疗与研究等方面有很深的造诣。是我国应用微波消融治疗早、中、晚期肺癌方面的领军人物。他对肝癌、胰腺癌、肾癌的微创治疗有独到之处,是我国著名的肿瘤微创治疗专家。专家门诊时间:周一上午、下午(中心院区)全天;周三上午(东院区)。
微波消融治疗肺癌介绍随着影像技术的快速发展,经皮影像引导下的局部消融技术作为一种肿瘤微创治疗方法,近几年来在国内外发展迅速,己逐渐成为肿瘤非手术治疗的常用手段之一。一、影像引导下微波消融治疗肺癌是什么原理?利用CT等影像技术引导下,用专门的治疗针(微波天线或微波“刀头”)经皮肤穿刺进入肺脏肿瘤内进行治疗。微波消融是利用热效应杀伤肿瘤,其原理实际上与“微波炉”的原理一样,通过微波的热效应使肺脏的局部肿瘤组织在几分钟内达到70℃以上的温度,引起肿瘤组织发生凝固性坏死,而周围组织极少或不受损伤,达到“烧死”肿瘤细胞的目的。二、哪些肺癌患者适合微波消融治疗?(一)、局部根治性治疗适应症1、原发性周围肺癌:患者不能耐受手术或不能手术切除或不接收手术或其它局部治疗后复发(如适型放疗),且肿瘤最大径≤3.5cm。2、转移性周围肺癌:一侧肺病灶数目≤ 3个 , 肿瘤最大径≤ 3.5cm。(二)、姑息减少肿瘤负荷或减轻症状适应症治疗的目的在于最大限度减轻肿瘤负荷和减轻肿瘤引起的症状,如肿瘤最大径>5cm,可以进行多针、多点或多次治疗,或与其它治疗方法联合应用;如肿瘤侵犯肋骨或胸椎椎体而引起的难治性疼痛,不必消融整个肿瘤,对局部肿瘤骨侵犯处进行灭活,可达到良好的止痛效果。三、微波消融治疗肺癌的禁忌证1、病灶距离肺门≤1cm、治疗靶皮距<2cm、无有效的穿刺通道者。2、病灶周围感染性及放射性炎症没有很好控制者。消融病灶同侧恶性胸腔积液没有很好控制者。3、有严重出血倾向、血小板小于50×109 /L和凝血系统严重紊乱者(凝血酶原时间>18S,凝血酶原活动度<40%)。4、肝、肾、心、肺、脑功能严重不全者,严重贫血、脱水及营养代谢严重紊乱无法在短期内纠正或改善者,严重全身感染、高热(>38.5℃)者。5、晚期肿瘤患者KPS积分﹤70分、精神病患者不适合微波消融治疗。四、微波消融术肺癌有哪些并发症?气胸是最常见的并发症,发生率约20%,但是需要处理的仅占5%。其它如感染、出血等,发生率较低。邻近器官的热损伤、穿刺处烧伤,发生率极低。五、微波消融治疗肺癌有哪些优势?1、微创。治疗中只用“针”(直径2mm)在CT引导下精确进入肿瘤内,皮肤只有不足3mm的针眼,无疤痕,无缝线,可局部麻醉或全身麻醉下,避免了大手术对全身“元气”的伤害。2、治疗时间短,疗效高。单发病灶≤5 cm的肿瘤可一次灭活,一次治疗时间只需约15分钟。并发症少,身体恢复快,仅需要住院3-5天。3、可以进行适形消融,就是依据肿瘤的形状进行治疗,可以提高疗效,减少复发。4、适应症广,对于无法手术切除,仍能进行治疗,尤其是对于老年患者和肺功能差的患者。可以达到减瘤、姑息治疗,减缓疼痛、延长生命,提高生活质量的作用。另外还可以反复多次治疗。5、可以广泛联合其他治疗,如联合分子靶向药物等。6、 费用较低,只有手术费用的二分之一。例1患者,男,82岁,左肺周围性肺癌。例2 患者,男,58岁。左肺周围性肺癌。患者拒绝手术治疗,先后化疗4个周期,后又适形放疗6800cGy,一度缓解,但3月后肿瘤复发。
杨霞 综述 叶欣[*]审校杨霞,叶欣.影像引导下的肺部恶性肿瘤消融术治疗[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2012,6(23):7686-7690.在世界范围内肺癌居癌症死因之首,全球每年有超过160000人死于肺癌[1]。2010年美国大约有569,490人死于肺癌,占整个癌症死亡总数的29%,居癌症死因之首[2]。外科手术是治疗早期原发性肺癌的主要方法,但是在Ⅰ期或Ⅱ期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中超过15%的患者以及30%年龄大于75岁的患者无法行手术治疗[3]。对于无法手术的多数肺癌患者在传统的放化疗中较少获益,于是许多新的局部治疗方法应运而生, 包括局部消融治疗和立体定向放射治疗等[4]。自2000年首次报道肺癌局部热消融术以来,每年治疗患者的例数迅猛增加,预计2010年肺部肿瘤进行热消融治疗的例数将超过150,000例/年[5]。本文主要对近年来肺癌局部热消融的不同技术、临床适应症、安全性和疗效等介绍如下。一、局部热消融技术(一)射频消融(radiofrequency ablation, RFA):RFA术是目前治疗实体瘤应用最广泛的消融技术,其原理是将射频电极在影像引导下穿刺入肿瘤组织中,在375~500 kHz的高频交变电流作用下,肿瘤组织内的极性分子相互磨擦、碰撞而产生热生物学效应,局部温度可达60~120 ℃,当组织被加热至60℃以上时,可引起细胞凝固性坏死。RFA作为一种局部微创治疗手段, 已显示出良好的疗效和安全性而日益受到重视,2007年12月美国FDA公布了肺部肿瘤RFA操作规范[6]。RFA消融体积取决于局部射频消融产生的热量传导与循环血液及细胞外液间的热对流。(二)微波消融术(Microwave ablation,MWA):MWA一般采用915MHz或2450MHz两种频率,微波电场在交流电的作用下,肿瘤组织内的极性分子产生极高速振动,在短时间内产生高达60-150 ℃的高温。由于辐射器将微波能集中在一定范围内,故而能有效地辐射到所需靶区。MWA与RFA的能量相比,MWA可以产生更大的加热范围[7]。无论何种RFA电极(单电极/多电极/冷循环)的热辐射直径为2~4 cm,单个微波天线即可达到3.5 cm。微波热辐射在肺内有更高的对流性和更低的热沉降效应,对于体积较大的肿瘤,同时应用多个微波天线可以增加消融体积,并且多个天线之间接有协同作用,但是RFA放置多个电极会在各个电极之间产生电流干扰而影响消融效率[8]。(三) 冷冻消融术(Cryoablation):随着氩-氦冷冻消融设备的发展和应用,冷冻消融术也成为了目前治疗实体瘤常用消融技术之一。其原理是高压的氩气可以冷却至-140℃,当温度低于-40℃时,可通过以下机制损伤靶组织:组织蛋白质变性,细胞内外渗透压改变和“结冰”效应造成细胞裂解,微血管栓塞引起的组织缺血等[9]。用CT或MRI观察到的冰球可以直接将消融区域与肿瘤边界进行比较,使手术者能够对临近重要结构的肿瘤进行治疗,可以测定冷冻损伤的边界,这一边界大致在冰球最外缘内侧4-6mm范围内。与射频消融术和微波消融术不同的是,呼吸道的热沉降效应并不影响冷冻消融的体积,与微波消融一样,冷冻消融术使用多个探针可以治疗体积较大的肿瘤。(四)激光消融术(Laser ablation):激光消融术是利用波长为1064nm的Nd:YAG激光,或一种连续波长(820nm)的激光作为能量源,通过激光与组织的相互作用,将光能转化为热能的一种热消融技术。能量的传导是通过插入瘤体内的带鞘可调节光纤, 光子的传输引起组织加热,从而引起蛋白质变性[10]。消融区大小受电极附近的组织炭化影响。用一种开放或闭合的冷却系统对光纤进行冷却,可使能量在组织中的储备增加。另外,采用多个光纤插入瘤体可增加消融区范围。二、 局部热消融的适应症和禁忌症(一)根治性治疗适应症1.原发性周围型肺癌[11-13]:患者不能耐受手术或不愿行手术治疗或经其它局部治疗(如适形放疗)复发后的单发病灶,且无其他部位的转移,肿瘤最大径≤3 cm。2.转移性周围型肺癌[11-13]:某些生物学特征显示预后较好的肺内转移瘤(如肉瘤、肾癌、结直肠癌、乳腺癌)。一侧肺病灶数目≤ 3个 ,肿瘤最大径≤ 5cm,无其他部位的转移。(二)姑息治疗适应症治疗的目的在于最大限度减轻肿瘤负荷和减轻肿瘤引起的症状,对于达不到根治性条件的患者,其适应症可以较根治性治疗适当放宽。如肿瘤最大径>5cm,可以进行多针、多点或多次治疗,或与其它治疗方法联合应用;如肿瘤侵犯肋骨或胸椎椎体而引起的难治性疼痛,不必消融整个肿瘤,对局部肿瘤骨侵犯处进行灭活,可达到良好的止痛效果[14-15]。(三)局部热消融禁忌症[11-13]1.病灶距离肺门≤1cm、治疗靶皮距(指从穿刺点到达病灶穿刺通道的距离)<2cm、无有效的穿刺通道。2.病灶周围感染性及放射性炎症没有很好控制。3.有严重出血倾向、血小板小于50×109 /L和凝血系统严重紊乱者(凝血酶原时间>18S,凝血酶原活动度<40%)。4.消融病灶同侧恶性胸腔积液没有很好控制。5.肝、肾、心、肺、脑功能严重不全者,严重贫血、脱水及营养代谢严重紊乱,无法在短期内纠正或改善者,严重全身感染、高热(>38.5℃)者。6.晚期肿瘤患者KPS评分﹤70及精神病患者不适合微波消融治疗。三、疗效(一)影像学评价1. CT: 消融治疗后的即刻改变为CT值减低, 消融肿瘤周边为不同衰减程度的同心圆包围,称为“帽徽现象”[16]。病灶增大,周边呈现磨砂玻璃样反应带,这是由于加热后正常组织的炎性渗出所致。Anderson等[17]建议周围出现4.5 mm磨砂玻璃样反应带可作为完全消融的早期术后表现。术后1、3、6、12个月强化CT扫描的变化规律为:消融后1~3个月内病灶增大, 3个月后病灶逐渐缩小,其周边环绕清晰锐利的强化环。如果治疗病灶没有明显缩小,增强CT扫描后CT值没有变化也提示治疗有效,消融后约25%的病例可以出现空洞样改变[18]。3个月后的疗效评价中以CT最为方便实用。Casal等[19]提出使用改良的实体瘤疗效评价标准(modified RECIST)评价消融后的疗效。2.PET-CT: 消融治疗后肿瘤的形态学变化迟于代谢变化,因此PET-CT比CT判定疗效更为准确[20]。通过比较治疗前后肿瘤组织代谢情况的变化,可以准确判断近期治疗效果,为进一步的放疗或再次消融治疗提供更加精确的治疗靶区。消融治疗1个月内由于坏死灶周围反应性充血、纤维组织增生尚未消失, 单纯依据病灶的大小及密度的变化难以与残留或复发肿瘤相鉴别,此时宜采用PET-CT评价疗效[19]。Yoo[21]研究了26例早期NSCLC在治疗后早期和6个月时进行18F-FDG-PET随访。发现早期PET扫描,尤其是消融后96小时内无法预测疗效,6个月随访PET则可以预测疗效,PET作为随访工具受限的原因是其空间分辨力较差以及由于消融后肿瘤周边炎性反应所致周边FDG活性明显增高。(二).射频消融Hiraki[22]等应用经皮RFA治疗20例Ⅰ期NSCLC(中位年龄75.6岁,肿瘤平均最大径为2.4 cm,中位随访时间21.8个月),1、2、3年局部控制率分别为72%、63%和63%,1、2、3年总生存率分别为90%、80%和74%,平均生存期为42个月。1、2、3年肿瘤特异性生存分别为100%、93%和83%。Simon等报道了一组153例患者经皮RFA治疗的远期疗效[23]。其中NSCLC(n=75)的1、2、3、4及5年总生存率分别为78%、57%、36%、27%和27%。结肠癌肺转移的1、2、3、4及5年总生存率分别为87%、78%、57%、57%和57%。肿瘤直径≤3 cm的患者生存期具有明显优势(P<0.002),中位进展时间为45个月;而肿瘤直径大于3cm的患者,中位进展时间为12个月。Lencioni [24]等组织了一项名为“RAPTURE”的多中心临床研究,包括2001年7月至2005年12月间来自欧洲、美国和澳大利亚的7个临床试验中心,对106例肺癌患者共183个肿瘤病灶(直径≤3.5 cm)进行前瞻性多中心临床试验(其中33例为NSCLC, 53例为直肠癌肺转移, 20例为其他部位恶性肿瘤肺转移),所有患者均不适合外科手术切除和放、化疗治疗。结果显示:NSCLC RFA后1年和2年生存率分别为70%和48%,其中Ⅰ期NSCLC 的2年肿瘤特异性生存率高达92%。结直肠癌肺转移1年和2年生存率分别为89%和66%。其他恶性肿瘤肺转移1年和2年生存率分别为92%和64%。Beland[25]报道79例经皮RFA治疗NSCLC,平均随访17个月(1~72个月),57%患者无复发;平均随访14个月(2~48个月),43%患者出现复发。中位无疾病生存期为23个月。Chua[26]等报告了一项前瞻性开放性经皮RFA治疗结肠癌肺转移的临床试验结果,148例患者中完全缓解、部分缓解、稳定及其进展分别为46%、26%、39%和16%;中位无进展生存11个月,中位总生存51个月;3年、5年生存率分别为60%、45%。Baere等[27]进行了一项多中心前瞻性研究, 包括60例肺部肿瘤患者(平均肿瘤数量≤5个、直径<4cm)。100个肿瘤病灶中的97个经治疗后总有效率为71%,随访18个月肺内无病生存率为34%。原发性肺癌患者18个月总生存率为76%,转移性肺癌则为71%。Dupuy等[28]的一项前瞻性研究报道了24例非手术的I期NSCLC患者采用CT引导下的RFA治疗,然后再给予放疗(剂量为66Gy)。所有肿瘤均接受了温度超过60℃的RFA,平均消融时间为6.8分钟。平均随访时间为26.7个月,12、24、 60个月时的累积生存率分别为83%、50%、39%。国内刘宝东等[29]对不能手术的100例肺部肿瘤患者行RFA治疗,全组总生存时间为13.0个月,1年生存率51.0%,2年生存率32.5%,原发性肺癌与肺转移瘤相比无统计学差异(P=0.922)。I/II期肺癌的中位生存时间为28个月,1年生存率82.5%,2年生存率57.7%。目前,大部分有关肺射频消融的文献为来自单一机构的研究结果。美国外科肿瘤学会牵头由25个机构参与的一项前瞻性临床试验(观察IA期NSCLC无法行外科手术的患者的2年生存率和局部控制率--ACOSOG Z4033)正在进行中,该研究的最终结果将在2012年发表。(三)微波消融Wolf等[30]报道CT引导下经皮穿刺MWA治疗50例患者(27例NSCLC,3例小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC),20例转移性肺癌)的82个肺部肿瘤,1年局部控制率为67%,消融1、2和3年存活率分别为65%、55%和45%,存活率与肿瘤大小及有无肿瘤残留无关。Carrafiello等[31]推荐在部分患者,MWA可以取代其他消融手段作为首选方式。MWA是近年来发展起来的一种热消融技术,相对RFA,微波消融具有靶区温度高、消融体积大、操作时间短、热传导特性好等优势。作为新生治疗手段,有关MWA治疗肺部肿瘤的有效性和安全性的临床数据仍有限,但是部分早期临床试验的结论令人鼓舞。国内刘阿茹等[32]对36例老年肺癌患者行微波消融治疗 , CT显示完全缓解率为17% ,部分缓解率为75% ,无变化及进展率为8% , 半年生存率69% ,1年生存率 36%。国内郭晨阳等[33]在CT引导下,使用单极微波辐射天线经皮经肺穿刺治疗周围型非小细胞肺癌47例。有效率(CR+PR)为65.96%。随访3~40个月,1年、2年及3年生存率分别为68.1%,46.8%,,27.7%。(四)冷冻消融Zemlyak等[34]对64例I 期NSCLC患者进行了一项随机前瞻性研究,比较了外科切除、射频消融和冷冻消融的疗效。其3年生存率分别为87.1%,87.5%和77%,统计学无显著性差异。 Wang等[35]报道CT引导下经皮穿刺冷冻消融治疗187例肺部恶性肿瘤患者(89%的患者为晚期病变,且经常规治疗均已失败)。治疗后6个月CT扫描显示86%的肿瘤稳定或较治疗前缩小。由于随访时间较短无法对总生存进行评价,但是在姑息减症方面,KPS评分显示患者明显受益(如食欲改善,体重增加)。Dawamura等[36]治疗了22例患者中的22个转移灶,获得了80%的局部控制率和89%的1年生存率。国内最大的一组报道为冯华松等[37]采用CT引导对 725 例肺部肿瘤患者及其 816 个病灶行经皮穿刺氩氦刀靶向冷冻消融治疗。术后随访 0.5 年、 1 年、 2 年和 3 年, 患者生存率分别为 91%、 76%、 36%和 18%, 中位生存时间 17.8 个月。按TNM临床分期分别统计24 个月的生存率, Ⅰ-Ⅱ期为 86%, Ⅲ期为21%, Ⅳ期为 10%。以上这些临床试验结果显示,尽管至今仍无远期疗效的随访结果,冷冻消融术治疗原发性和转移性肺内恶性肿瘤具有安全性高、局部控制率好的特点。(五).激光消融Rosenberg等[38]对激光消融术治疗肺转移瘤的远期疗效和安全性进行了评价。他们治疗了64例患者的108个病灶,中位生存期为23.1个月,1,2,3,4,5年总生存率分别为69%,48%,30%,30%和18%。而在取得确切局部控制的患者中(31/64),平均生存期达到32.4个月,1,2,3,4,5年生存率分别为81%,59%,44%,44%和27%。气胸的发生率为38%,其中5%需要进行胸腔置管。3例患者出现3级或以上的副反应,包括1例出血,1例呼吸困难,1例迟发性肺炎和脓胸。(六)消融和其它治疗联合RFA与其他治疗方法进行联合是目前许多消融研究的内容之一,包括消融与外科、化疗和放疗等的联合。前期研究已经证实与单独应用放疗相比较,联合应用RFA与放疗可以提高局部控制率和生存率,而副反应无明显增加。RFA与放疗的联合效果显著。由于瘤体中心乏氧更明显,对放疗的敏感性更低,而RFA在肿瘤中心部分由于热量传导更容易,因此更有效,随着热辐射距离的增加,加热所致的凝固性坏死作用逐渐减弱,造成肿瘤边缘部分消融不完全。放疗恰好可以弥补RFA的肿瘤边缘部分残留,尤其适合于消融后新生血管的炎性反应。外周的丰富含氧环境理论上可以提高放疗的疗效,由此形成的超氧化物阴离子和自由基可以造成DNA损伤,最终诱导细胞的凋亡。Dupuy等[28]发表了一项研究,对24例I期NSCLC肿瘤(平均直径3.4cm),先用RFA治疗,然后进行放疗(平均剂量为66Gy),研究表明2年、5年生存率分别为50%和39%。这一结果较单用RFA的5年生存率27%有所提高[39]。Grieco等[40]发表了一项41例患者进行RFA和MWA治疗无法手术的Ⅰ/Ⅱ期NSCLC与外照射放疗或铱近距离放疗相联合的研究。直径小于3cm的肿瘤局部复发率为11.8%(平均随访45.6个月),直径大于3cm则为33.3%(平均随访34个月),外照射放疗与近距离放疗组比较无生存差异。消融与放疗联合组的毒性不明显。国内聂舟山等[41]对31 例(Ⅲb 期或Ⅳ期)NSCLC患者经氩氦刀术后联合分子靶向药物(吉非替尼或厄洛替尼)进行了治疗,同时用单独行氩氦刀治疗的 101 例 NSCLC为对照组。氩氦刀术后联合靶向药物治疗后 0.5 年、1 年、2 年和 3 年生存率分别为 100%、87%、42%、23%。 对照组分别为 90%、71%、18%、8%。 两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。国内杜显峰等[42]对5项氩氦刀联合放化疗治疗肺癌的研究进行了Meta 分析,2项研究显示单纯氩氦刀治疗即可使瘤体缩小,但整体结果提示在氩氦刀治疗的基础上联合放化疗,并不能使瘤体进一步缩小。1项研究提示氩氦刀联合术后化疗,可提高患者1年生存率,但分析生存曲线后提示单纯氩氦刀治疗与氩氦刀联合放化疗对患者生存时间的影响无明显差异。共2项研究比较患者术后KPS评分,均提示单纯氩氦刀治疗优于氩氦刀联合放化疗。对于晚期 NSCLC 患者,单纯采用氩氦刀治疗可改善患者生活质量,肿瘤原位复发率与传统放化疗相似,患者中位生存时间较传统放化疗无明显差异;而氩氦刀联合放化疗并未显示出更好的临床益处,甚至使患者生活质量下降。四、消融后并发症(一)疼痛:在局麻条件下手术,一般均有不同程度的疼痛,如果疼痛剧烈,可以加大阿片类止痛药物的用量(如皮下注射吗啡),同时可以适量给予镇静剂(如咪唑安定缓慢静脉注射)。手术后疼痛一般为轻度疼痛,很少出现中度以上的疼痛,可以用非甾体类药物止痛。(二)消融后综合症:约2/3患者可能发生,主要是由于坏死物质的吸收和炎性因子的释放引起。主要症状为发热(38.5℃以下)、乏力、全身不适、恶心、呕吐等,一般持续3-5天,少部分可能会持续2-3周。这种情况对症处理即可,必要时除给予非甾体类药物外,可以适量短时应用糖皮质激素(如地塞米松)。(三)气胸 :消融后最常见的并发症为气胸,发生率为10%~60%,其中需要胸腔闭式引流的不超过10%。Hiraki等[43]回顾分析了141例患者的392个肿瘤病灶,采用射频消融治疗224个病灶。其中气胸的发生率为52%,11%需要放置胸腔引流管。他们分析了与气胸发生相关的因素,发现男性、无肺部手术史、病灶位于下叶或中叶、肿瘤与胸壁间的距离以及肿瘤数目等与气胸的发生有关。Noru-Eldin等[44]的研究得出了相同的结果,气胸更常见于肺气肿、年龄大于60岁、肿瘤小于1.5cm、肿瘤位于肺下叶以及消融路径穿过的肺组织大于2.6cm或者穿过较大的叶间裂。Gillams等[45]应用多因素分析证实穿刺针或者电极穿过肺组织的长度是术后气胸的独立危险因素。大部分气胸很容易治疗,或者是自限性的,不需要干预即可自行愈合。如果患者经过胸腔引流仍然有气体漏出,可以行胸膜固定术、气管镜下注入硬化剂、气管内置入阀门等[46]。(四)胸腔积液:消融后经常可以见到少量胸腔积液,后者被认为是机体对热损伤的交感反应。需要穿刺/置管引流的胸腔积液发生率为1%~7%, Nour-Eldin等[47]报道导致胸腔积液发生的危险因素有:使用内部冷却电极束、大病灶、病灶靠近胸膜(<10 mm)、消融操作时间长等。(五)出血:消融中出血的发生率在7~8% [48],但是大咯血的发生率极低。由于消融本身可以使血液凝固,即使在穿刺中发生了少量出血,随着治疗的进行出血会逐渐停止,故在具体治疗过程中出血的发生率并不高。(六)肿瘤种植:Guihaire等[49]报道如果RFA中操作不当,可能会引发针道种植性转移。如果初次穿刺得当,避免电极直接穿过肿瘤,可以避免种植性转移的发生。有足够的消融周边安全带并且在出针的过程中烧灼针道可以减少针道种植的风险。(七)非靶区热灼伤:包括非消融区域的热灼伤,如腿部电极片部位及其对心脏起搏器导线及复律器的干扰。更具危险性的是对消融靶区周围的组织(<1 cm)的热烧伤,包括气管或者大血管等。消融前做好详尽的计划包括穿刺路线及最后电极的放置位置,可以避免对上述组织的损伤。(八)感染 消融手术前要治疗原有的肺部感染病灶。消融手术引起的肺部感染的发生率小于1%,消融手术后可以常规应用抗生素3天,有慢支反复发作的患者适当延长使用抗生素的时间,若消融手术后5天体温仍然>38.5℃,首先要考虑肺部感染,要根据痰液、血液或脓液培养的结果调整抗生素。如果发生肺部或胸腔脓肿可以置管引流并冲洗。另外,放疗后患者易发生间质性肺炎,在此基础上行消融术者更易继发感染,要引起充分的注意。(九)其他少见并发症:支气管胸膜瘘,慢阻肺病情加重,急性肺损伤,空气栓塞等均有报道[50],绝大多数较轻,仅个别需特殊处理。尚无确切证据表明RFA可干扰起搏器等设备。综上所述,对于早期NSCLC无法行肺叶切除的患者来说,目前存在着多种治疗方法可供选择。若肿瘤小于2cm,肺叶切除的5年生存率可达到89%。过去采用的三维适形外照射放疗技术可获得51%的2年生存率。新近发展的立体定向体部放疗技术的3年生存率可高达60%。从临床试验的角度看,有关热消融技术的研究报道较少,但是从目前研究的初步结果看热消融技术治疗肺部肿瘤的2年生存率已经达到48-80%。既往肿瘤专家传统上将热消融治疗列为最后的手段,但是实际上热消融治疗肺部肿瘤,无论是原发性肺癌还是转移性肺癌,都可以分为根治性、新辅助、姑息减症三大目的。目前该手段的有效性和安全性都已得到临床验证,需要进一步开展工作以改变肿瘤专家对热消融的认知,使得该治疗方法得以及时正确的应用。至于热消融各种热源方式的优劣性及其在某些患者群是否能够取代手术、热消融技术与其他治疗手段联合的疗效等问题还有待于更大规模的多中心临床试验的证实。关于肺部肿瘤的治疗,微创治疗是未来的发展方向之一,其特点是创伤小、恢复快、安全、有效,并且操作便捷、适应人群广泛。相信未来这一技术会在肺部肿瘤的综合治疗中得到越来越多的应用。参考文献1. 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