微波消融术治疗脊柱转移瘤的现状及新进展

陈磊, 伏慧, 王真

脊柱是肿瘤发生转移的常见部位,转移发生率仅次于肺和肝脏[1]。脊柱转移瘤中最常见的原发肿瘤为前列腺癌和乳腺癌,晚期骨转移的发生率均超过70%,其次为肺癌、肾癌、甲状腺癌[2]。脊柱转移瘤的患病率在过去的20年内逐渐增加,脊柱转移瘤患者在确诊后12个月内死亡率约为50%[3]。疼痛是脊柱转移瘤患者的最常见症状,其次是椎管内压迫以及病理性骨折。现阶段脊柱转移瘤的治疗原则是:缓解疼痛,控制局部肿瘤,提高患者生存质量[4]。目前主要治疗策略包括手术、微创、放疗、化疗,此外还有内分泌治疗及激素治疗等[5]。近年来,随着手术技术的不断发展,微创技术治疗脊柱转移瘤的应用也越来越广泛,微波消融(microwave ablation,MWA)治疗脊柱转移瘤较传统手术而言,具有微创、有效、安全、手术时间短等特点。本文就近年微波消融术治疗脊柱转移瘤的现况及新进展做一综述。

1 微波消融术的基本原理

微波消融术的基本原理是使用天线将电磁微波(约900～2 450 MHz)传递到目标组织,从而导致离子分子的搅动、摩擦热和组织凝固性坏死,目前推测微波消融受可变组织阻抗和灌注介导组织冷却的影响较小,可能导致更高的瘤内温度,更大和更均匀的消融区域,以及更有效地使用单个天线进行消融,从而有效地处理成骨性病变[6]。微波消融的设备组成主要包括微波发生器、同轴电缆以及微波天线[7]。微波消融技术发展至今,其设备较前而言具有更好的散热、温度监测以及自动化系统[8]。由于微波消融术对组织成分变化的敏感度较低,它比射频消融术(radiofrequency ablation,RFA)更容易穿透骨组织[9],并且避免了使用接地垫,从而减少了手术部位的皮肤烧伤[6],这使得微波消融在骨肿瘤的治疗方面得到广泛应用。与射频消融术相同,微波消融技术允许经皮、腹腔镜、开放手术等操作通路[10]。国外微波消融技术早在20世纪80年代被首次报道应用于肝肿瘤的热消融,后来被广泛的应用于肺、肾、肾上腺、骨[10]、胰腺、乳腺[11]等部位的肿瘤。国内早在20世纪90年代,范清宇等[12]将微波消融技术应用于骨肿瘤的治疗。

2 微波消融术在脊柱转移瘤中的临床应用现状

2.1 微波消融术的影像引导技术 适当的图像引导是微波天线放置和术中消融区监测的主要方法,为提高穿刺的准确性,更好的保护周围组织,图像引导辅助技术已被纳入国家指南推荐[13]。计算机断层扫描(computer tomography,CT)扫描是脊柱消融最常用的成像方式,它提供了快速、薄层、高分辨率的图像以及三维重建的可能性,并且适用于包括骨盆和脊柱在内的较为复杂的部位,目前CT引导应用的主要局限性是对患者和工作人员的辐射暴露[14]。核磁共振扫描(nuclear magnetic resonance,MR)引导不受电离辐射的影响,能提供高软组织对比度、高分辨率的图像,以及实时成像和温度映射的可能,但由于MR的时间限制以及对设备要求较高,导致MR在微波消融引导中的应用较为局限[15-16]。X线透视下的微波消融术操作简单,但其提供的2D、低软组织分辨率的图像无法进行精确的定位和消融监测,因此不建议单独使用透视检查。目前术中超声技术虽用于多种脊柱手术,但基于术中超声的脊柱导航系统尚未在临床中建立,并且由于图像的质量较低,术中微波天线的放置和消融区监测并不明显,因此它在脊柱转移瘤中的应用并不广泛[17-18]。

2.2 微波消融术对疼痛治疗的有效性 多数脊柱转移瘤患者会出现肿瘤引起的疼痛,这种疼痛通常是持续的,传统的治疗方式如放疗、化疗难以缓解,因此强调了脊柱转移瘤的治疗需要有效的镇痛效果。目前认为消融所致组织的凝固性坏死,破坏了骨膜及骨皮质中的神经纤维,减少了疼痛的传入,减少了神经刺激因子(如白细胞介素以及肿瘤坏死因子)的产生,从而缓解疼痛[19]。Chen等[20]采用CT引导下经皮微波消融术联合椎体增强术(percutaneous vertebroplasty,PVP)治疗91例患者共140处脊柱转移病灶,采用视觉模拟评分(VAS),发现术后3 d、1周、1月、3月、6月疼痛缓解的有效性分别为86%、88%、92%、92%、89%,并且还观察到术后患者Oswestry残疾指数评分下降(P<0.01)。Khan等[21]在图像引导下对69例脊柱转移瘤患者行微波消融术治疗,发现术后有94%(65/69)的患者出现即刻的疼痛缓解,并持续至术后6个月。Pusceddu等[22]报道了35例骨转移瘤的微波消融术联合骨髓泥成形术,其中包括12例患者的脊柱病变,在第1周、第1个月和第6个月时,VAS评分的平均下降率分别为84%、90%和90%,此外,他们还报道了患者术后行走能力得到改善,并且没有出现严重的并发症。在没有联合PVP的情况下,Kastler等[23]报告了16例仅单独使用微波消融术治疗的患者,所有病例均在术后立即获得临床疗效(VAS评分下降50%),消融后1 d、1周、1月、3月、6月疼痛显著减轻。

上诉研究表明,微波消融对脊柱转移瘤患者疼痛有较好的疗效,尽管多数研究采用微波消融术联合PVP。现有的研究对微波消融术后疼痛的随访时间均较短,对术后6月后疼痛的随访较少。因此,在未来的研究中,我们需要更长时间的随访或者前瞻性研究来进一步探究微波消融术对疼痛的影响。但随着时间的延长,肿瘤的进展以及临床合并症等因素也会对随访造成一定的影响,从而增加评估的难度[24]。

2.3 微波消融术 对局部肿瘤的控制微波消融术对脊柱转移肿瘤局部控制的成功率较高。Kan等[21]报道了69例CT或透视下102例脊柱转移的微波消融,20～24周的随访成像显示,61例存活患者中有59例没有局部进展,平均术后复发时间7.2个月。Liu等[25]的研究表示,在术后平均10.2个月(6～15个月)内,83%(10/12)的患者没有出现肿瘤的局部进展,2例患者分别在在术后3月、6月时出现肿瘤复发。Luna等[26]报道了4例微波消融术联合唑来膦酸治疗脊柱转移瘤,术后所有患者在8月内均无肿瘤复发,肿瘤控制最长时间可达30个月。上述研究表明,微波消融术能有效的控制局部肿瘤,但仍需要进一步的前瞻性研究来证实这些结果。此外,不同的研究对肿瘤局部控制时间存在差异,这种差异可能是由肿瘤的组织学、肿瘤的发展阶段以及联合其他手术方式等因素所影响[24]。

3 微波消融术对脊柱转移瘤治疗的安全性

微波消融术治疗脊柱转移瘤是相对安全的,患者对于微波消融术的总体耐受性较好。短暂的神经根病、局部血肿、皮肤烧伤以及穿刺部位感染为常见的消融后并发症[27]。研究表明,微波消融术治疗骨肿瘤(包括脊柱、骨盆、长骨及其他部位骨肿瘤)术后总体临床并发症的发生率为4.0%,相比RFA(30%)和CA(9.1%),微波消融术术后并发症的发生率更低[24]。椎体塌陷是单纯微波消融术术后的一个潜在并发症,Wallance等[28]报道,多达60%的患者在消融后的第1年发生椎体塌陷,这一现象于放疗后椎体病理性骨折的发生率增加[29]。因此,多数学者在治疗时选择联合经皮穿刺椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP),用以增加脊柱的稳定性。尽管PVP术后常发生骨水泥渗漏[30],但微波消融与PVP联合可减少骨水泥渗漏的发生率,目前认为可能的机制是:消融后发生的肿瘤收缩,减少了肿瘤的体积,为骨水泥的分布创造空间[31];消融术引起的血栓形成可以减少骨水泥向椎静脉和后壁的渗漏,进一步减少并发症的发生[32]。

Sagoo等[24]纳入8项研究共包含156例脊柱转移瘤患者,报道了经皮微波消融术术后并发症发生率为6.5%(7/107),并发症包括短暂性的神经根性疼痛、感觉异常和皮肤烧伤,而开放微波消融术术后并发症为12.2%(6/49)。Kan等[21]采用图像引导下微波消融术联合PVP,报道了1例(1/69)术后S1神经热损伤和1例(1/69)术后皮肤烧伤。Wu等[33]治疗了23例高位胸椎转移瘤患者,术后出现1例(1/23)皮肤感染,所有患者中均未出现神经损伤以及皮肤烧伤。Liu等[25]报道了1例(1/12)术后需要治疗的神经损伤。虽有研究显示微波消融术较其他微创手术以及开放微波消融术更为安全,但其安全性尚未在更大规模的研究和相关病理研究中完全确定。微波消融术技术现已有较为完善的温度监测系统以及冷却系统,许多学者建议采用减少消融时间以及冰水降温等措施来减少神经的损伤、皮肤烧伤等并发症的发生,同时也能更为安全的控制消融范围[34]。

微波消融术治疗脊柱转移瘤虽在疼痛和局部控制方面有明显改善,但大量研究中,由于随访时间较短、微波消融术的消融功率以及消融时间存在较大的差异,因此,根据现有的研究很难系统的确定微波消融术的安全性从而建立微波消融术的诊疗标准[24]。

4 微波消融术的发展前景

综上所述,微波消融术治疗脊柱转移瘤是安全有效的,能快速缓解由肿瘤引起的顽固性疼痛、控制局部肿瘤的进一步发展,从而提高脊柱转移瘤患者的生活质量。联合PVP能进一步增加微波消融术后脊柱的稳定性,改善患者功能状态。图像导航系统如MRI、CT、B超等技术的引导可增加消融的准确性,控制消融范围。术中监测系统以及冷却系统能有效的控制消融温度从而减少并发症发生。随着微波技术及相关辅助技术的不断发展和完善,微波消融术有望成为脊柱转移瘤的主要治疗方案。