可经超声内镜引导射频消融电极针的制备及其性能初探

贾*华

射频消融利用高频振荡电流加热病变组织来达到治疗的目的，在肝癌、胰腺癌等肿瘤治疗中取得了显著疗效，具有创伤小、肿瘤组织灭活效率高、可以重复治疗的特点H1。目前射频消融治疗的途径主要有经皮途径、腹腔镜途径以及术中使用；自20世纪90年代以来，随着介入性超声内镜技术的发展，超声内镜的应用范围在不断拓宽，超声内镜的引导有可能成为一种新的消融途径，本研究制备能经超声内镜引导的射频消融电极并初步测试其性能。
材料与方法
一、材料。
Olympus胰腺19G穿刺针，Radionics射频消融发生器，试验用家兔3只，体质量2.5~3.5kg，8%的水合氯醛50ml，氯化硝基四唑氮蓝（NBT，Sigma公司），还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH，Sig-ma公司）。
二、方法。
1．射频消融电极针的制备：对能经超声内镜引导的Olympus胰腺19G穿刺针进行改造，手柄部位进行导线外接，其尖端予以绝缘、疏水涂层（由南京工业大学材料系研究提供），尖端**1cm，无绝缘、疏水涂层。
2．操作过程：家兔术前禁食12h．用8%的水合氯醛3ml/kg腹腔注射，麻醉后固定于解剖台上，腿部褪毛后接中性电极板，连接于Radionics射频消融发生器。射频消融发生器另一端接制备好的消融电极，电极针由套管里伸出5cm，待麻醉稳定后，打开腹腔找到胃和肝脏，将射频消融电极穿过胃壁，置人肝脏中进行消融，每只家兔肝脏内消融3个部位，同一部位消融3次。
3．处死家兔、观察消融部位：消融结束后观察消融的范围，有无出血等情况，绝缘针道部位组织是否有损伤。颈静脉注射空气处死动物，对消融部位和绝缘针道处胃组织分别做HE染色和NADH染色，观察消融的范围，绝缘针道部位组织是否有损伤。
结?果
1．经超声内镜引导的射频消融电极针的制备：
制作好的射频消融电极与超声内镜完全匹配，进行测试显示绝缘部分耐磨性、绝缘性良好，**电极电流信号稳定。
2．射频消融组织大体观察：经过射频消融后沿着针道方向切开消融部位，可见消融部位切面呈椭圆形，肝组织与正常肝组织分界清楚，毁损灶中央区呈灰褐色，质地较硬、组织较脆，有许多微细小孔，周边区约1～2mm、呈红色，平均消融直径1．Ocm×1.2cm。
3．射频消融过程：对肝脏第1次消融时间较长，逐步调整消融功率至20W，消融时间达到25s，可以听到肝脏内响声，后因阻抗升高，电流自行切断，等待1min后重新消融，逐步调大消融功率，消融时间达到15s，等待lmin后第3次消融时间为8s，电流自行切断。
4．HE染色光镜观察：毁损灶中央带大部分肝细胞及肝索轮廓存在，肝细胞间隙增宽，核浓缩、染色质深染；中央小静脉血液凝固、肝血窦红细胞凝固、变形。对照组与试验组整体比较差别不大。
5．NADH肝细胞活力染色：治疗区中央带肝细胞、中央静脉、门管区血管无染色，即完全失去活力，但肝组织轮廓存在；治疗区周边染色较浅，肝细胞内可见少量紫蓝色颗粒，即尚存有部分活力。
6．胃壁损伤的判断：观察沿针道切开的胃壁，无肉眼可见的胃壁损伤，对其近肝脏处胃壁组织做HE染色和NADH染色，和正常组对照观察，均未显示有胃壁组织的损伤。
讨?论
射频消融(radiofrequencyablation，RFA)为近年来发展的肿瘤微创治疗新技术，其设备由射频发生器、治疗电极和中性电极板所组成。在治疗过程中，治疗电极置入肿瘤等病变组织，利用物理产生热量的方法，最终使肿瘤等病变组织在体内发生坏死，从而达到灭活肿瘤的目的。在大多数情况下无需将肿瘤切除，消融后已失活的坏死组织仍留在体内，机体最终将其吸收、清除或包裹。因此它具有创伤小、肿瘤组织灭活效率高的特点，目前已广泛运用于肝癌、胰腺癌等实体肿瘤的治疗并取得了显著的疗效。
在肝癌的治疗中显示出射频消融比无水酒精具有更彻底的组织灭活能力，同时可以更好地控制消融范围H1。对于胰腺、肝左叶等部位的病变，经皮途径难以到达，而通过腹腔镜以及开腹手段创伤又较大，因此寻找一种创伤小、安全性高的途径对于这一类疾病的治疗具有重要意义。
随着介入性超声内镜技术的发展．超声内镜引导的细针穿刺技术在胰腺癌的诊治中得到了广泛的应用，逐步发展起通过穿刺针的介入治疗，如通过超声内镜引导对胰腺癌植入放射性125I粒子治疗，以及超声内镜引导的胆总管结石取石术等。Gold-berg等哺1最先对超声内镜引导的射频消融术进行了探索，并认为这一技术是可行的。
制作一种适合超声内镜引导的射频消融电极针是超声内镜引导的射频消融术开展的前提。我们制作了这样的消融针，并且用家兔进行了初步测试，家兔剖腹后，用消融电极针穿刺通过胃壁置入肝脏，较好地模拟了在体内消融时的位置，消融的整个过程和超声内镜引导下的消融相比虽有一定区别，但由于超声内镜仅是一种引导性的工具，并不影响射频消融电极的消融过程，也不影响电极的有效性和安全性的评估。
在射频消融中，电流是由射频消融发生器通过“阻抗”来控制的，随着组织温度的升高，组织逐渐碳化，阻抗也就逐渐升高，这样电流就会被切断，在此之前我们进行了预试验，当功率超过25W的时候，阻抗快速升高，导致消融迅速中断，当功率小于15W时产生的热量会被组织血流迅速带走，而达不到较好的消融效果，所以我们选择了20W作为维持功率进行消融实验。消融时可能会出现部分组织碳化，这也是同一部位3次消融时间逐渐变短的原因，因此有效防止或者延缓组织碳化将会增加射频消融的范Varadarajulu等口1尝试将射频消融电极制作成伞状，Carrara等10-111在消融电极尖端加入冷却系统，均延缓了组织碳化，加大了消融的范围，在试验中我们还尝试了在消融时注射少量生理盐水，结果延长了消融时间，扩大了消融的范围，这种盐水增强电极消融可以作为消融方式的一种，为以后电极的改进提供了一个参考。
射频消融的有效性评估中，消融后组织灭活是否彻底显得十分重要，由于射频消融是一种高温疗法，组织很快固化，HE染色是通过观察细胞膜及核的完整性来评价细胞活力，故HE染色不能确定性地评价细胞是否死亡。目前认为NADH染色能较好反应细胞活性，因此我们同时进行了NADH染色，本研究证实消融后HE染色见肝细胞核及肝细胞索完整存在，而核碎裂、核消失少见。而NADH活力染色可见消融部位细胞坏死彻底，对照组织正常。这也说明了射频消融后的即刻，肝细胞所发生的主要变化不在形态学方面，而是在细胞功能和活性上的改变。
超声内镜通过上消化道引导射频消融电极，这一过程中最可能损伤到胃壁组织，我们沿针道切开胃壁组织，取组织做HE和NADH染色，未见有明显的组织损伤，从电极本身的设计来说，只要消融前电极针置入的部位准确，消融的整个过程将是安全的，不会产生电极尖端以外部位的损伤。
本试验作为初步试验，仅对消融过程和消融后即刻进行了安全性评估，在以后的试验中还应当对消融后较长的一段时间进行安全性评估，为节省费用、方便实验，我们选择了相对较小的家兔来试验，因为家兔的胰腺零散分布在肠系膜上，故未选择其做为靶器官，在今后的大动物试验中，还应当对胰腺的消融效果进行评估，由于本电极是在穿刺针上面进行改造，这对消融的范围造成了一定的限制，目前我们在研制具有冷却等较多辅助功能的能经超声内镜引导的射频消融电极，使得消融的范围能够适合大小不同病灶的要求，这也为介入性超声内镜开辟了另一个应用领域，这项试验证明，用这种能通过超声内镜引导的射频消融电极针进行消融是有效的和安全的。