肿瘤微波消融技术起源于热疗。肿瘤微波消融治疗是采用针状的辐射器, 将微波消融天线直接插入到肿瘤组织的内部,微波能量转化为热能后作用于肿瘤组织,使之发生凝固性坏死,以达到灭活肿瘤组织的目的。目前我国在应用微波消融治疗肝癌、肺癌等方面已达国际领先水平。现阶段该技术在我国发展迅速并逐步应用于肾癌、腹膜后肿瘤、骨肿瘤以及肿瘤姑息治疗等。微波消融的手术方式也由单纯的影像引导扩展到外科直视下、腹腔镜、胸腔镜下等多种外科手段相结合。
精准微创外科是规范化、个体化、微创化和安全性手术的高度统一,相对于传统的外科手术而言,肺部肿瘤微波消融技术它具有微创、恢复快、安全、并发症少、适形、效果可靠、重复、费用低等优点,现已成为一种有前途的肿瘤第四大治疗手段。微波是指波长介于红外线和无线电波之间的电磁波,微波的频率范围大约300MHZ至300GHz之间,所对应的波长为1米至1mm之间。所谓的肺肿瘤的微波消融治疗就是指是使用微波针进行经皮穿刺,进入病灶,然后进行微波加热,使得病灶部位凝固坏死,而达到治疗的目的。肺部肿瘤消融治疗适用于原发性肿瘤、继发性肿瘤及需行姑息性治疗的患者。
肺部肿瘤的微波消融治疗需有严格的手术适应症,在病人选择方面选择性高,术中及术后发生并发症,例如气胸、血胸、咳血、咯血、空气栓塞、心率失常等需要有很强的预判能力和处置能力。术后需有专业医护力量保驾护航。
20世纪70年代末80年代初,微波技术以辅助外科手术的方式出现并应用于临床,微波“刀”主要用于各种术中止血或为肿瘤切除设定安全的凝固边界。
第一代微波消融天线
1994年日本学者Seki等首次报道了超声引导下经皮穿刺微波消融治疗小肝癌获得成功。当时所使用的微波电天线的外径为1.6mm,长20~30cm,内导体辐射端的长度为10mm,其消融功率60W,作用时间120S,可形成纺锤形凝固体。1996年董宝玮、于晓玲等人改进设计微波消融治疗仪及其辐射天线,改变了辐射天线芯线的材料和裸露长度(裸芯为1/4λ),其消融功率60W,作用时间300S,可形成稳定的3.7 cm×2.6 cm×2.6 cm大小的凝固性坏死灶。
上述微波消融天线均存在明显的局限性:
①辐射器在尖端,穿刺时容易损坏;
②无内置天线降温装置以致杆温过高,易于烫伤皮肤;
③中心碳化增加及凝固形状退化,易形成拖尾现象;
④需要穿刺引导,操作不方便等。这类天线被视为第一代微波消融天线。
第二代微波消融天线
微波内置冷却系统是微波消融技术革新史上的重大突破。2000年以前使用的微波天线在进行经皮微波消融治疗时,杆温最高可达60℃,患者出现皮肤灼伤、消融形态不理想、中心易发生碳化、消融区域横轴较短等。2000年后内置冷却装置的出现,解决了上述问题。内置冷却系统装置可以降低微波能量转化成热量时天线的杆温,减少了皮肤烫伤及消融灶核心处的碳化,使凝固区“拖尾”现象消失,从而改善了微波的凝固坏死区域形态,更适合临床应用(见图1-5)。
这种含有内置冷却系统装置的天线被视为第二代微波消融天线的“雏形”,但是这种微波消融天线的缺点仍然需要穿刺针引导,且不能承受较大功率输出。2003年孙良俊等人经过不断的改进,微波消融天线实现了穿刺系统、辐射系统与水冷循环系统的融合,针尖由硬质材料制成,无需引导针,可直接穿刺,这种天线含有内置水冷循环系统,同样可以同时降低杆温,成为了真正意义上的第二代微波消融天线。目前在临床中广泛应用,这种第二代微波消融天线临床操作上更加简便,不需要引导针,且能承受较大功率输出,消融范围较前增大,凝固坏死范围更加符合临床实际要求。
恶性:肝癌、肺癌、肾癌、腹膜后肿瘤、骨肿瘤以及肿瘤姑息治疗等。
良性:甲状腺结节、甲状腺肿瘤、子宫肌瘤、巨大肝血管瘤等。