介入计划软件在CT引导下射频消融治疗肝脏肿瘤中的应用价值

赵君禄 聂关伟 陈凯希 郑立冬 赵德园 刘 冲▲

1.河北医科大学第一医院放射科，河北石家庄 050031；2.河北医科大学第一医院手术室，河北石家庄 050031

近年来，图像引导下射频消融（radiofrequency ablation，RFA）在肝脏肿瘤及肝转移瘤的治疗中由于有利于局部肿瘤控制，可提高患者的总体生存率[1-6]，在临床上应用越来越多。图像引导方式主要有两种：B超和CT。CT引导方法因其卓越的解剖分辨率具有图像清晰、无盲区、不受肠道积气的影响、对肥胖患者应用无限制等优点[7-10]，从而得到广泛应用。尽管有这些优点，但考虑到CT引导程序的复杂性和频繁成像的需要，对患者的辐射剂量仍值得关注。在以往的研究中，很少见到CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤辐射剂量的研究，本研究将探讨应用介入计划软件（飞利浦incisive 64层螺旋CT自带）后是否能够缩短患者治疗的时间、降低患者的辐射剂量、减少术后并发症。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将河北医科大学第一医院2019年1月至2021年5月进行CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤患者按治疗前是否应用介入计划软件分为常规组（n=84）和介入计划组（n=84），常规组男45例，女39例；年龄33～81岁，平均（57.5±13.5）岁；平均体重指数（body mass index，BMI）（23.58±4.12）；其中肝细胞肝癌38例，转移性肝癌36例，肝血管瘤10例；根据CT检查结果发现肿瘤病灶最大直径3.5～12.3 cm，平均（6.54±3.26） cm，单发病灶 74例，多发病灶10例，共99个病灶。介入计划组男44例，女40例；年龄35～83岁，平均（59.3±12.5）岁；平均BMI（23.38±3.93）；其中肝细胞肝癌40例，转移性肝癌38例，肝血管瘤6例；根据CT检查结果发现肿瘤病灶最大直径3.8～12.5 cm，平均（6.84±3.25） cm，单发病灶75例，多发病灶9例，共95个病灶。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞ 0.05），具有可比性。本研究获得医院医学伦理委员会的批准。

纳入标准：①经影像学、实验室检查或病理细胞学检查诊断为肝脏肿瘤（原发性肝癌、肝血管瘤、肝转移瘤）患者；②无法外科手术切除且肝功能未见明显异常者；③对本研究知情自愿参加并签署同意书。排除标准：①凝血功能异常者；②患者肝功能明显异常或合并严重心肺疾病不能支持射频操作者；③依从性差者。

1.2 仪器设备

射频仪采用美国RATA射频消融仪，射频电极针采用RATA多级电极针，根据肝脏肿瘤肿块距体表深度选择电极针长度（10 cm或15 cm），CT引导系统采用飞利浦incisive 64层螺旋CT扫描仪。探测器宽度0.625 mm×64，管电压120 kV，层厚5 mm，层间距5 mm，重组层厚1.25 mm，间隔1.25 mm，机架旋转速度0.75 s/r。必要时采用薄层多平面重建和适当调整窗宽、窗位的方法，以精确观察电极针位置，管电流采用自动管电流技术。

1.3 治疗方法

1.3.1 常规组治疗方法 肝脏肿瘤RFA治疗前30 min常规给予患者镇静镇痛药物。术中及术后24 h持续监护患者的基本生命体征（心率、血压、呼吸和血氧饱和度）。首先结合患者术前影像资料（CT或MRI片），确定患者在CT检查床的位置（取仰俯卧位或左右侧斜卧位等），行上腹部CT扫描，找到病变最大层面，在病变最大层面体表处贴定位线，再次对病变进行小范围CT扫描以确定最佳穿刺点并设计穿刺路径。将射频电极针沿预定路径穿刺进入病灶，少数病变需多次穿刺，每次穿刺后行CT扫描监测电极针位置。穿刺成功后，将负极板粘贴在患者两侧大腿前部，启动射频治疗系统进行治疗，射频仪功率由低功率开始，视患者情况逐步升高射频治疗仪功率，直至射频电极针针尖平均温度到达80℃，维持治疗5 min，如果肿瘤较大，需要多方位布针，多点多针多角度重复消融治疗。RFA治疗结束时射频消融治疗仪模式由治疗模式改为针道消融模式，到达预定温度后行针道消融，以防止出血和针道种植转移。治疗结束后，再行上腹部CT扫描，观察病灶消融情况及有无出血、气胸等并发症，术后常规给予止血及心电监护。

1.3.2 介入计划组治疗方法 在常规治疗之前，利用CT自带的介入计划软件对肝脏肿块反复进行模拟进针，调整进针角度、深度及射频电极针在肝脏肿块内的打开直径。确认电极针与肝内胆管、胆囊及肝周胃、肠管等重要组织和肝静脉及门静脉等大血管的关系，避免与这些器官距离太近而出现并发症。利用现代数学理论，将临床需要考虑的实际问题转化为带约束的数学模型，从而自动识别和分割出器官表面、血管、肿瘤等区域，快速提供详细完整的可视化2D/3D肝脏解剖信息，为RFA治疗提供图像引导、定位、评估和规划等合理方案（图1），进而采用常规治疗方法进行治疗。

图1 介入计划软件模拟电极针肿块盖范围及与周边组织结构关系

1.4 数据收集

记录患者年龄、身高、体重及CT自动生成的CTDIvol和DLP、每例患者的治疗时间、并发症及术后3个月复查肝脏CT平扫加增强肿瘤的损毁情况。将DLP换算成ED，根据国际放射防护委员会（ICRP）制定的有效剂量转换公式[11]：ED=k×DLP进行计算；其中k为人体不同部位的剂量转换系数，腹部k=0.015[12]。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19统计软件进行数据处理，计量资料用均数±标准差（）表示，采用t检验，计数资料用 [n（%）]表示，采用χ2检验，P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组治疗时间及辐射剂量比较

介入计划组治疗时间、辐射剂量低于常规组，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见表1。

表1 两组治疗时间及辐射剂量比较（x ± s）

2.2 两组并发症发生及术后复查瘤体损毁情况比较

介入计划组并发症总发生率低于常规组，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见表2。两组瘤体损毁情况比较，差异无统计学意义（P＞ 0.05），见表3。

表2 两组并发症发生情况比较[n（%）]

表3 两组术后复查瘤体损毁情况比较[n（%）]

3 讨论

RFA在肝脏肿瘤治疗方面具有治疗较彻底、创伤小、并发症少、可重复性好等特点，是肝脏恶性肿瘤局部治疗的重要方法之一[13-15]。RFA是一种局部治疗方法，是应用影像学技术定位肿瘤基础上，通过局部物理方法直接杀灭肿瘤组织的技术[16]，即通过一针样设备将能量传递至目标肿瘤组织，使其变性或坏死[17]，可通过温度监控和阻抗调控控制整个消融治疗过程[18]。所以RFA治疗的关键是如何在影像的引导下将射频电极针准确地插入肝脏肿瘤的肿块内[19]，优秀的引导方式是将电极针插入肿块的关键，CT引导方式由于具有图像清晰、无盲区、不受肠道积气的影响的优点被评为优秀的引导方式。Park等[20]研究也发现对于B超不能显示的病灶在CT引导下进行RFA，成功率为97%，且治疗效果较满意。但CT引导方式也有其自身的缺点，如肝脏肿瘤RFA治疗需要反复穿刺，每次穿刺均需要监测扫描，CT扫描具有一定的X线辐射，需要采用降低患者辐射剂量的扫描方法及采用多种方法来降低患者的辐射剂量[21]。

介入计划软件是飞利浦incisive 64层CT推出的一款介入操作前模拟进针的软件。其可以在病变上定位电极针来计划RFA程序，第一个电极针是自动放置在图像上面的，可以在上面设置消融区域的直径，选择电极周围的消融区域，设置消融中心至电极尖端的距离，以保证电极针打开时既可以完全覆盖肿瘤组织又不会伤害过多的正常肝脏组织。还可以通过横断面、冠状面及矢状面确定安全边缘，避免治疗过程中伤害肿块周围的重要脏器及组织，让每位操作医生都有一双“慧眼”。同时，将现代几何分析的知识应用于三球覆盖问题，独创的圆球覆盖功能能够帮助医生确定最小进针次数和最优化进针路径，尽可能减少对正常组织的伤害。设计有效CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤方案，反复模拟，确认肝脏肿瘤全部被覆盖，使肿瘤被有效完整消融需精准设置进针位置，避开大血管及重要脏器组织精确到达肿瘤位置。

CT引导的肝脏RFA手术分三个步骤进行，以实现有效的肝脏肿瘤消融。①规划，包括目标肿瘤病灶的初步轴向成像、评估肝脏肿瘤病灶的经皮轨迹以及评估实现完全消融所需的重叠消融次数及射频电极针打开直径。②对电极放置和重新定位的评估，涉及多次扫描。③电极移除后的术后评估，以评估直接并发症和治疗情况。如果做好周密计划即可减少CT的扫描次数，从而减少CT引导下肝脏肿瘤RFA的手术时间降低辐射剂量（辐射剂量和扫描次数成正比，手术时间和扫描次数成反比）。本研究中介入计划软件组在RFA治疗前利用介入计划软件进行多次模拟进针，选择最优的进针路线，并且在治疗前已经确定好射频电极针打开的直径，降低了对电极放置和重新定位的评估的次数从而降低辐射剂量。本研究常规组的辐射剂量为（34.3±5.8）mSv，与房达等[22]的研究一致，优化以后介入计划组相对于常规组降低了患者的辐射剂量。常规组的治疗时间为（84.2±35.2）min，与房达等[22]的研究一致，介入计划组较常规组减少了近20 min，增加了患者的耐受程度，提高了患者治疗的舒适程度。由于在治疗前即模拟确定电极针打开后的安全边缘，减少了反复进针的次数，大大减少了CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤的并发症。

CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤是一种多方面配合的手术，不仅需要科学的术前模拟软件的精确模拟，还需要术者的熟练程度及患者的配合程度等。患者呼吸运动的幅度会直接影响穿刺的准确性[23]，术前严格训练患者并取得患者的配合，患者在术中配合好，尤其是每次扫描与穿刺呼吸幅度一致时，病变在体内位置相对固定，降低了穿刺难度，同时也降低了穿刺次数及扫描频率，大幅度降低了患者的辐射剂量。

综上所述，介入计划软件在CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤中的合理应用缩短了CT引导下RFA治疗肝脏肿瘤的操作时间，明显降低了患者的辐射剂量，降低了术后并发症，值得临床推广。