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冷冻消融的原理及副作用【冷冻消融在结直肠癌肝转移中的应用:专题1】

 zhaozhaozhao3 2019-09-03

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冷冻消融在结直肠癌肝转移中的应用:

冷冻消融专题 (一)

本期主讲人 金克敏副主任医师

   引言   

      目前在结直肠癌肝转移的局部治疗中首选的是手术切除,而对于肝实质深方的较小病灶进行消融治疗往往是更加合理的选择,因为局部消融治疗既微创安全,又保留了更多的肝实质,而且肿瘤毁损的效果也比较满意。但是目前文献报道的消融手段多为热消融,比如射频消融、微波消融等,而2016年的结直肠癌肝转移ESMO指南中对局部治疗的推荐手段还提到了冷冻消融(cryotherapy/ cryoablation/ cryosurgery),那么冷冻消融(临床常用的如氩氦刀)用于结直肠癌肝转移的局部治疗的原理和副反应是什么?治疗效果如何?以及与其他局部治疗手段相比较有何优势?下面几期将给大家介绍下这方面的内容。

冷冻消融的治疗原理及可能的副反应

       冷冻治疗最早报道于上世纪70年代后期,其操作过程主要是在影像技术(超声、CT或MRI)的引导下将冷冻探针放置于肿瘤中心(图1)。冷冻探针尖端持续输入液氮或氩气,以-170℃以下的低温循环冷冻直至约有1cm边缘的低回声“冰球”形成,然后通过灌入室温氮气或氦气进行融化,而后可以拔除消融探针完成治疗或进行下一轮冻融治疗。

 △ 图1

       其具体机制如下:冷冻消融所造成的冷损伤是由直接损伤与间接损伤共同构成的。冷冻剂灌入后首先引起细胞外冰晶的形成,造成渗透压的变化,细胞内水流向间质,导致细胞脱水及初级损伤,这一过程部分可逆。但是,如果冷冻的过程非常迅速,大部分细胞内水来不及流向细胞外就形成了细胞内冰晶,这会对细胞膜和细胞器造成毁灭性的损伤。在而后的融化过程中,水从低张的间质流向细胞内造成细胞的进一步损伤,甚至细胞的崩裂。这样,在第二轮的冻融过程中,细胞内更多的水会形成更多致死性的细胞内冰晶。

       另外,由于冷冻造成微血管内皮细胞的冰晶形成,引起微血管水平的血运障碍;在融化过程中,受损的内皮细胞与血小板结合,导致血栓形成和局部缺血。而且,血管损伤所导致的毛细血管通透性增加及组织的水肿加重了缺血。

       有研究表明:冷冻所引起的凋亡也是造成组织坏死(尤其是消融外周区域)的重要机制,其中Caspase 3及Bax蛋白的活化可引起线粒体损伤及细胞凋亡。冷冻所造成的肿瘤细胞坏死也可以使肿瘤细胞内遮蔽抗原暴露,从而激活机体的抗肿瘤免疫系统,进一步灭活肿瘤。

       不同组织对冷冻的敏感性是不一样的。一般情况下一次应用-40℃至-60℃可引起组织的完全坏死,但-20℃却不一定能达到完全毁损,像肝脏、肾脏及前列腺细胞就可以存活下来。

       以上冷冻消融治疗的效果还取决于冻融的速度、持续时间和周期数。目前认为至少2个周期的快速冷冻及缓慢融化过程可取得最佳的效果。冷冻的过程至少应持续10分钟,因为消融区域周边的冷产生与冷消散达到动态平衡以达到最大的消融范围至少在冷冻过程进行10-15分钟后。并且冷冻的速度从中心向周边呈下降的趋势,因此消融区域周边部分的冷冻持续时间并不是足够长,从而引起坏死不完全。因此对于较高的温度的冷冻消融,应适当延长冷冻时间。第二周期的冻融过程可以进一步促进周边部分的坏死。另外,消融区域必须超出肿瘤边缘至少5-8mm(最好是1cm),以使得-20℃区域覆盖整个病灶。

       冷冻消融的副反应主要有肝实质破裂出血,尤其是血小板减少及凝血功能较差的患者会比较危险;对于较大的肿瘤(>4cm)可能会出现冷冻后休克,还可以出现ARDS及肌红蛋白尿导致的急性肾功能衰竭,并且冷冻消融时间一般较长。而冷冻消融的优势包括疼痛程度要比热消融明显减轻及B超下可以很好的监测冷冻范围。

品读之后,愿享同感。

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