医学交流课件：肺肿瘤热消融的影响因素和影像学转归

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1、肺肿瘤热消融的影响因素肺肿瘤热消融的影响因素和影像学转归和影像学转归随着消融技术的不断发展，热消融治疗在肺癌和随着消融技术的不断发展，热消融治疗在肺癌和肺转移瘤的综合治疗中发挥着越来越重要的作用，其肺转移瘤的综合治疗中发挥着越来越重要的作用，其中最重要的热消融治疗方法有：中最重要的热消融治疗方法有：射频消融射频消融和和微波消融微波消融。射频消融是一种物理性消融方法，其治疗的原理是利射频消融是一种物理性消融方法，其治疗的原理是利用高频电流（用高频电流（10KHz10KHz）使活体中组织离子随电流变化的方）使活体中组织离子随电流变化的方向振动、摩擦产生热量，从而导致组织的凝固性坏死。向振动、摩擦产

2、生热量，从而导致组织的凝固性坏死。一一. . 射频消融的原射频消融的原理理带电离子摩擦产热示意图带电离子摩擦产热示意图Na+ k+ CL-Na+ k+ CL-射频消融原理示意图射频消融原理示意图射频发生器产生射频发生器产生 200200500KHz500KHz电流电流致局部离子震致局部离子震荡，摩擦，产荡，摩擦，产热热 ，温度可达，温度可达到到8080100100局部形成热局部形成热损伤，凝固损伤，凝固性坏死，形性坏死，形成成D=3D=35cm5cm球形坏死灶球形坏死灶射频消融治疗设备的基本组成射频消融治疗设备的基本组成绝缘层绝缘层消融电极消融电极I I单极单极双极双极射频仪射频仪负极板测控单

3、元测控单元计算机计算机病例病例1 1：患者男性，：患者男性，7272岁，左下肺鳞癌，大小约岁，左下肺鳞癌，大小约5cm 5cm 6cm 6cm， 临床分期临床分期IIbIIb；病灶与主动脉粘连，手术难以彻底切除。病灶与主动脉粘连，手术难以彻底切除。临床应临床应用举例用举例CTCT引导下引导下行行射射频消融频消融治疗治疗1 1月月后复查后复查CTCT示肿瘤完全坏死示肿瘤完全坏死病病例例2 2：患者男性，：患者男性，5555岁，左下肺腺癌，大小约：岁，左下肺腺癌，大小约：3cm 3cm 4cm 4cm，临床分期，临床分期IIaIIa； 患者拒绝行手术切除。患者拒绝行手术切除。CTCT引导下行两位点

4、叠加引导下行两位点叠加射频消融射频消融治疗治疗术后术后3个月，肿块内见空洞，个月，肿块内见空洞， 完全无强化完全无强化术后术后7 7个月复查，肿瘤缩小，未见强化个月复查，肿瘤缩小，未见强化CT检查发现左肺下叶背段近胸膜处出现病灶检查发现左肺下叶背段近胸膜处出现病灶，考虑转移，考虑转移瘤。瘤。病例病例3 3：患者男性，患者男性，6262岁，直肠腺癌切除术后（淋巴结岁，直肠腺癌切除术后（淋巴结2/14+2/14+）,7,7程程XelonXelon方案全身化疗后，方案全身化疗后，CTCT评价疗效时发现左肺转移。评价疗效时发现左肺转移。行行CT引导下肺转移瘤射频消融术引导下肺转移瘤射频消融术RFA术后

5、即刻扫描术后即刻扫描术后术后1月复查月复查CT：左肺下叶背段病灶混杂密度，无明显强化。：左肺下叶背段病灶混杂密度，无明显强化。术后术后3个月复查个月复查CT：左肺下叶背段病灶无明显强化。左肺下叶背段病灶无明显强化。术后术后6月余复查月余复查CT：左肺下叶背段结节边界较前清晰，无明显强化。：左肺下叶背段结节边界较前清晰，无明显强化。术后术后11个月复查个月复查CT：左肺下叶背段病灶较前缩小，无明显强化。：左肺下叶背段病灶较前缩小，无明显强化。微波是一种高频电磁波，作用于组织时由于组织自微波是一种高频电磁波，作用于组织时由于组织自身吸收大量的微波能，使得被作用组织内部迅速产生大身吸收大量的微波能，

6、使得被作用组织内部迅速产生大量的热量，肿瘤因高热而瞬间热凝固坏死。量的热量，肿瘤因高热而瞬间热凝固坏死。二二. . 微波消融的原理微波消融的原理微波消融主要依靠组织自身的极性分子在微波电场的作用微波消融主要依靠组织自身的极性分子在微波电场的作用下高速旋下高速旋 转摩擦产生热量转摩擦产生热量另一热量生成的机制是极化离子在微波电场下的运动，极另一热量生成的机制是极化离子在微波电场下的运动，极化离子间不断碰撞将动能化离子间不断碰撞将动能 转化为热能转化为热能在活体组织内在活体组织内MWAMWA主要是通过前者即极性分子的旋转摩擦产主要是通过前者即极性分子的旋转摩擦产热来进行热消融的。热来进行热消融的。

7、 极性分子在无电场作用下的状态极性分子在无电场作用下的状态极性分子在外加电场作用下的状态极性分子在外加电场作用下的状态极性极性分子分子在在交变电场交变电场作用下的状态作用下的状态微波消融治疗设备的基本组成微波消融治疗设备的基本组成主要组成部分有微波功率源（主机）、微波能传输线、水冷微波主要组成部分有微波功率源（主机）、微波能传输线、水冷微波消融天线、水冷循环系统和微波热场的测温装置与系统等。消融天线、水冷循环系统和微波热场的测温装置与系统等。 微波消融治疗系统示意图微波消融治疗系统示意图水冷循环微波消融天线水冷循环微波消融天线14G15G16G 微波消融天线结构示意图微波消融天线结构示意图水冷

8、循环微波消融天线水冷循环微波消融天线是是系统辐射微波能的器件，同时系统辐射微波能的器件，同时也是临床治疗的手术器具。也是临床治疗的手术器具。在临床应用中，微波天线在临床应用中，微波天线应该具备的最基本条件为：应该具备的最基本条件为：具有足够的机械强度具有足够的机械强度；能够承受大的微波功率能够承受大的微波功率；适用性好适用性好。特氟龙防粘连特氟龙防粘连外套管外套管内套管内套管外导体外导体介质层介质层内导体内导体外套管外套管内套管内套管外导体外导体介质层介质层内导体内导体水在内外套管之间循环，微波在内外导体之间传输，外涂防粘连材料水在内外套管之间循环，微波在内外导体之间传输，外涂防粘连材料微波天

9、线实物解剖图微波天线实物解剖图微波天线发射原理图微波天线发射原理图辐射器辐射器针尖针尖病例病例1 1：患者男性，：患者男性，5555岁，左下肺腺癌，大小约：岁，左下肺腺癌，大小约：2.8cm2.8cm 2.6cm2.6cm，临床分期临床分期IIaIIa；患者拒绝行外科手术切除；患者拒绝行外科手术切除。临床应临床应用举例用举例行行CTCT引导下微波消融治疗引导下微波消融治疗术后即刻术后即刻CTCT扫描扫描术后术后6 6个月，肿瘤缩小个月，肿瘤缩小术后术后9 9个月复查个月复查CTCT，肿瘤明显缩小，肿瘤明显缩小病例病例2 2：患者男性，患者男性，6262岁，右上肺鳞癌，大小约岁，右上肺鳞癌，大小

10、约10cm10cm 8.5cm8.5cm，临，临床分期床分期IIIaIIIa。 在在CTCT引导下行多位点叠加引导下行多位点叠加微波消融微波消融治疗治疗术后术后1 1月复查月复查CTCT示肿瘤完全无强化示肿瘤完全无强化病例病例3 3：患者女性，患者女性，4848岁，结肠腺癌岁，结肠腺癌腹腔镜右半结肠切除术后腹腔镜右半结肠切除术后,4,4程程XelonXelon方方案全身化疗案全身化疗后复查后复查CTCT发现左肺多发现左肺多发转发转移。移。在在CT引导下引导下对对5个肺转移瘤行微波消融术个肺转移瘤行微波消融术术后术后1月复查月复查CT：左：左肺上叶肺上叶5个转移瘤消融区域增强未见强化个转移瘤消融

11、区域增强未见强化。结肠癌术后结肠癌术后CT随访随访发现左发现左肺下肺下叶叶病灶，病灶，考虑转移瘤考虑转移瘤4程化疗后程化疗后CT评价评价：左肺左肺病灶较前稍增病灶较前稍增大大8程化疗后程化疗后CT评价评价：左肺左肺病病灶较前继续增灶较前继续增大大于全麻下行于全麻下行VATS左下左下肺病肺病灶楔灶楔形切除形切除术术病例病例4 4：患者男性，患者男性，7171岁岁，结，结肠腺肠腺癌，癌，腹腹腔镜下腔镜下DixonDixon术后术后, ,术后术后CTCT随访发现随访发现左肺转移，左肺转移，8 8程程XelonXelon方案全身化疗后方案全身化疗后，左肺病灶进展。，左肺病灶进展。外科术后半年外科术后半

12、年CT复查复查：左左肺上肺上叶叶又出现又出现新新发病灶，考虑转移瘤。发病灶，考虑转移瘤。行行CT引导下左肺尖病灶引导下左肺尖病灶RFA术中布针术中布针术后即刻扫描术后即刻扫描RFA后后2月复查月复查CT：左肺尖斑片：左肺尖斑片影缩小，影缩小，无明显强化。无明显强化。三、射频与微波消融的对比三、射频与微波消融的对比1 1. . 温度曲线的对比：温度曲线的对比：微波比射频：升温速度快，瘤内温度高微波比射频：升温速度快，瘤内温度高在射频消融为在射频消融为200W/10min200W/10min, ,微波消融为微波消融为125W/10min125W/10min的条件下：的条件下：肺组织微波消融的长径及

13、短径都明显大于射频消融。肺组织微波消融的长径及短径都明显大于射频消融。Brace CL,Hinshaw JL, et al. Pulmonary thermal ablation: comparison of radiofrequency and microwave devices by using gross pathologic and CT findings in a swine model. Radiology.2009 251(3):705-112 2. . 在肺组在肺组织消融范围的对比：织消融范围的对比： u射频消融在肺部病灶的治疗中具有一定限制性。首先，空射频消融在肺部病灶的治疗

14、中具有一定限制性。首先，空气是一种绝缘体，充气的肺组织对电流传导有一定的影响，气是一种绝缘体，充气的肺组织对电流传导有一定的影响，导致高阻抗，限制电流传导及组织加热，这些物理特性使导致高阻抗，限制电流传导及组织加热，这些物理特性使得得肺肿瘤肺肿瘤射频消融范围较小射频消融范围较小。u微波消融微波消融不易受不易受低电导率和高阻抗的充气肺组织低电导率和高阻抗的充气肺组织影响，且影响，且充气的肺组织更有利于微波的传导，充气的肺组织更有利于微波的传导，可以产生更大的消融可以产生更大的消融范围，在肺肿瘤的消融中具有一定的优势。范围，在肺肿瘤的消融中具有一定的优势。Hinshaw JL, Lubner MG

15、, Ziemlewicz TJ, Lee FT Jr, Brace CL. Percutaneous tumor ablation tools: microwave, radiofrequency, or cryoablation-what should you use and why? Radiographics. 2014 Sep-Oct;34(5):1344-62. 微波消融与射频消融的对比微波消融与射频消融的对比 微波消融微波消融射频消融射频消融系统系统开放系统闭合系统加热原理加热原理微波场900MHZ，极性分子旋转摩擦产热射频电流300400KHZ，离子摩擦产热场强分布场强分布较广且

16、均匀局限于电极附近瘤内温度瘤内温度较高，130 左右低，100左右加热速度加热速度快慢受碳化及血流受碳化及血流灌注影响灌注影响小大消融范围消融范围消融范围大，消融时间短消融范围小，消融时间长多针联合使用多针联合使用互不干扰，并有协同效应电流相互干扰（双极射频除外）体外电极体外电极不需要，有心脏起搏器时不受影响需要，易引起皮肤灼伤，有心脏起搏器时属禁忌（一）（一）肿瘤大小肿瘤大小肿瘤大小是影响肿瘤大小是影响局部控制率局部控制率和和生存期生存期的重要因素。的重要因素。日本的一项关于日本的一项关于7171例结直肠癌患者的例结直肠癌患者的155155个肺转移灶射频消融的多个肺转移灶射频消融的多中心研究

17、中心研究# #发现：发现：3cm3cm的肿瘤（的肿瘤（6161例）例）1 1、2 2年生存率为年生存率为89%89%、69%69%；而；而3-3-6cm6cm的肿瘤（的肿瘤（1010例）例）1 1、2 2年生存率仅为年生存率仅为67%67%、27%27%。四、肺四、肺肿瘤消肿瘤消融疗效融疗效的影响因的影响因素分析素分析# Yamakado K, Hase S, Matsuoka T, et al. Radiofrequency ablation for the treatment of unresectable lung metastases in patients with colorect

18、al cancer: a multicenter study in Japan. J Vasc Interv Radiol. 2007 Mar;18(3):393-8（二（二）病灶）病灶数数目目Tde BareTde Bare等等* *对对566566例肺转移患者的例肺转移患者的回顾性研究中发现：回顾性研究中发现：消融病消融病灶数灶数33个（个（127127例）例）是影响生存期的危险因素（单因素分析：是影响生存期的危险因素（单因素分析：HR=1.53HR=1.53，95%CI=1.11-2.1195%CI=1.11-2.11，p p=0.010=0.010；多因素分析：；多因素分析：HR=1.

19、62HR=1.62，95%CI=1.16-2.1195%CI=1.16-2.11，p p=0.0046=0.0046）。）。LiLi等等# #针对针对2929例肝癌患者的例肝癌患者的6868个肺转移病灶的射频消融治疗研究个肺转移病灶的射频消融治疗研究中，消融病灶中，消融病灶33个的中位生存期为个的中位生存期为3 34 4个月个月，而消融病灶为，而消融病灶为4-54-5个时中个时中位生存期为位生存期为1111个月个月。* de Bare T,Auprin A,Deschamps F, et al. Radiofrequency ablation is a valid treatment opti

20、on for lung metastases: experience in 566 patients with 1037 metastases. Ann Oncol2015 May;26(5):987-91# Li Xishan, Wang Jianpeng, Li Wang, et al. Percutaneous CT-guided radiofrequency ablation for unresectable hepatocellular carcinoma pulmonary metastases. Int J. Hyperthermia. 2012;28(8):721-728. （

21、三）邻近血管（三）邻近血管对肿瘤消融疗效的影响对肿瘤消融疗效的影响YusukeYusuke等等* *对对8484例例结直肠癌患者结直肠癌患者172172个肺转移灶射频消融的研究个肺转移灶射频消融的研究中发现：中发现：邻近血管（邻近血管（距离距离55mmmm，直径，直径3mm3mm）的肿瘤）的肿瘤（4141个）个）1 1、3 3、5 5年局部控制率为年局部控制率为77.7%77.7%、68.0%68.0%、68.0%68.0%；而远离血管的肿瘤而远离血管的肿瘤（131131个）个）1 1、3 3、5 5年年局部控制率为局部控制率为9 91.6%1.6%、89.3%89.3%、86.5%86.5%

22、。* Yusuke Matsui, Takao Hiraki, Hideo Gobara, et al. Long-term survival following percutaneous radiofrequency ablation of colorectal lung metastases. J Vasc Interv Radiol. 2015, 26:303-310. 男性男性，74岁岁，直肠腺癌肺转移直肠腺癌肺转移肿肿瘤瘤前前缘见血管束走行缘见血管束走行CT引导下行射频消融治疗引导下行射频消融治疗RFA后后1月月，消融，消融灶前灶前缘见不规则缘见不规则条片状强化条片状强化灶灶，考虑残

23、留，考虑残留RFA后后3个月个月，消融灶前缘消融灶前缘强化灶范强化灶范围增围增大大（四）（四）肿瘤形态肿瘤形态肿瘤形态不规则是影响消融疗效的因素之一肿瘤形态不规则是影响消融疗效的因素之一*。这是因为这是因为有分叶和（或）毛刺的肿瘤比边缘光整的肿瘤局部浸润范围更有分叶和（或）毛刺的肿瘤比边缘光整的肿瘤局部浸润范围更深（特别是分叶和毛刺处深（特别是分叶和毛刺处），当有），当有效消融范围不效消融范围不足时，足时，致不完致不完全消融的危险性增加，因此消融治疗时尤其要充分消融肿瘤周全消融的危险性增加，因此消融治疗时尤其要充分消融肿瘤周边突出的分叶或毛刺处。边突出的分叶或毛刺处。* Vogl TJ, Wo

24、rst TS, Naguib NN, et al. Factors influencing local tumor control in patients with neoplastic pulmonary nodules treated with microwave ablation: a risk factor analysis. Am J Roent- genol 200:665, 2013 男性，男性，38岁，肝癌肺转岁，肝癌肺转移移肿瘤肿瘤浅分叶状浅分叶状，后，后缘见毛刺形缘见毛刺形成成CT引导下行射频消融治疗引导下行射频消融治疗RFA后后半月半月，消，消融灶内未见明显融灶内未见明显

25、异常强化灶异常强化灶RFA后后3个个月月，原原后后缘毛缘毛刺处刺处见结见结节状强化灶节状强化灶，考虑肿瘤复发考虑肿瘤复发（五（五）反）反应带是否完应带是否完整对消融疗效的影响整对消融疗效的影响消消融术后的肿瘤周围消融反应（融术后的肿瘤周围消融反应（GGO）包括凝固坏死的）包括凝固坏死的肿瘤组织及周边渗出的肺组织，这一凝固坏死区是否完全覆肿瘤组织及周边渗出的肺组织，这一凝固坏死区是否完全覆盖肿瘤组织（包括镜下浸润的肿瘤组织或细胞）是肿瘤能否盖肿瘤组织（包括镜下浸润的肿瘤组织或细胞）是肿瘤能否完全消融的关键。完全消融的关键。 * Kodama H, Yamakado K, Hasegawa T,

26、et al. Radiofrequency ablation for ground-glass opacity-dominant lung adenocarcinoma. J Vasc Interv Radiol2014 Mar;25(3):333-9.男性男性，38岁，直肠腺癌肺转移岁，直肠腺癌肺转移右肺转移灶，右肺转移灶，最大最大直直径径约约2.5cm，呈呈分分叶叶状状射频射频消融治消融治疗疗后后病灶周围病灶周围反反应带不完整应带不完整，右，右后后缘反缘反应带缺应带缺失失RFA后后3个月个月，原原右右后缘反应带不完整处见一强化结后缘反应带不完整处见一强化结节节，考虑，考虑肿瘤肿瘤复发复发。

27、肺肿瘤消肺肿瘤消融术后影像学变化与转归融术后影像学变化与转归(1) 消融术后消融术后24-48小时消融灶影像学表现：晕圈征、磨玻璃样变、实变小时消融灶影像学表现：晕圈征、磨玻璃样变、实变;(2) 消融术后消融术后1-3个月消融灶影像学表现：结节灶、空洞、磨玻璃样变、肺不张个月消融灶影像学表现：结节灶、空洞、磨玻璃样变、肺不张;(3) 消融术后消融术后4-6个月消融灶影像学表现：结节灶、纤维化、空洞、肺不张个月消融灶影像学表现：结节灶、纤维化、空洞、肺不张;(4) 消融后强化消融后强化CT扫描显示的变化规律为：消融后扫描显示的变化规律为：消融后1-3个月内病灶增大（以此个月内病灶增大（以此为基线

28、），为基线），3个月后病灶保持稳定或逐渐缩小。个月后病灶保持稳定或逐渐缩小。1.消融术后影像学变化的多样性消融术后影像学变化的多样性五、肺肿瘤消五、肺肿瘤消融术后影像学变化与转归融术后影像学变化与转归术前术前术后即刻术后即刻术后术后1周周术后术后4月月（1 1）晕征）晕征-磨玻璃样变磨玻璃样变-纤维化纤维化术后即刻术后即刻2.消融术后影像学变化的转归消融术后影像学变化的转归术前术前术后即刻术后即刻术后术后4个月个月术后术后6 个月个月术后术后12个月个月（2 2）磨玻璃样改变）磨玻璃样改变-结节形成结节形成-纤维化纤维化Jean Palussiere et al.Lung Tumors Tre

29、ated With Percutaneous Radiofrequency Ablation: Computed Tomography Imaging Follow-UpJ.Cardiovasc Intervent Radiol (2011) 34:989997（3 3）磨玻璃样改变）磨玻璃样改变-空洞空洞-纤维化纤维化术后即刻术后即刻术后术后4个月个月术后术后9个月个月术后术后12个月个月Jean Palussiere et al.Lung Tumors Treated With Percutaneous Radiofrequency Ablation: Computed Tomograph

30、y Imaging Follow-UpJ.Cardiovasc Intervent Radiol (2011) 34:989997（4 4）磨玻璃样改变）磨玻璃样改变-空洞空洞-结节形成结节形成术中术中术后即刻术后即刻术后术后4个月个月术后术后6个月个月结节穿刺活检：纤维、胶原组织增生。结节穿刺活检：纤维、胶原组织增生。Jean Palussiere et al.Lung Tumors Treated With Percutaneous Radiofrequency Ablation: Computed Tomography Imaging Follow-UpJ.Cardiovasc Inte

31、rvent Radiol (2011) 34:989997（5 5）实变）实变-结节形成结节形成-结节结节术前术前术后术后4个月个月术后术后6个月个月术后术后12个月个月（6 6）实变）实变-肺不张肺不张-肺不张肺不张术中术中术后即刻术后即刻术后术后4个月个月术后术后6个月个月术后术后9个月个月Jean Palussiere et al.Lung Tumors Treated With Percutaneous Radiofrequency Ablation: Computed Tomography Imaging Follow-UpJ.Cardiovasc Intervent Radiol

32、(2011) 34:989997（7 7）实变）实变-空洞形成空洞形成-纤维化纤维化术前术前术后即刻术后即刻术后术后1月月术后术后3月月术后术后1年年肺肿瘤消肺肿瘤消融术后影像学变化的多样性与转归融术后影像学变化的多样性与转归24-48小时1-3个月4-6个月6-12个月病理改变炎症反应出现凝固灶周边充血、水肿、纤维增生，消融灶范围增大坏死物质吸收胸部CT改变结合PET/CT-小小 结结消融治疗作为一种局部治疗的方法，在肺癌和肺消融治疗作为一种局部治疗的方法，在肺癌和肺转移瘤的综合治疗中发挥着越来越重要的作用。应根转移瘤的综合治疗中发挥着越来越重要的作用。应根据肺肿瘤病灶的大小、数目、位置及肺组织的特性选据肺肿瘤病灶的大小、数目、位置及肺组织的特性选择合适的消融择合适的消融方法及消融条件，方法及消融条件，同时要同时要兼顾肿兼顾肿瘤形态瘤形态学及与临近血管的关系进行个体化的消融，在最大程学及与临近血管的关系进行个体化的消融，在最大程度提高完全消融率的同时，还要最大程度避免并发症度提高完全消融率的同时，还要最大程度避免并发症的发生！的发生！THANKS!Sun Yat-sen University Cancer C