目前,隨著影像學等科學技術(shù)的成熟,治療腫瘤的手段已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)手術(shù)、化療、放療,介入治療、免疫治療、靶向治療等技術(shù)的成熟為腫瘤治療提供更多解決方案。
作為介入治療的一種,腫瘤消融療法從 20 世紀 90 年代開始逐漸進入市場,并迅速興起,目前已經(jīng)應用于肝、肺、腎等多種實體瘤的治療當中。
腫瘤微創(chuàng)消融治療是指在現(xiàn)代影像技術(shù),如超聲、CT、磁共振及 DSA 等的引導下,應用化學或物理方法直接作用于局灶性實體腫瘤(單個或多個),根除或毀壞腫瘤組織的治療方法。腫瘤微創(chuàng)消融治療技術(shù)包括熱消融和冷消融,如微波、射頻和冷凍消融,均已廣泛或逐步應用于治療各類良惡性腫瘤,尤其是射頻、氬氦冷凍消融技術(shù)在臨床使用上已經(jīng)非常普遍和成熟。
常用的熱消融技術(shù) —— 射頻消融(RFA),通過射頻能量使病灶局部組織產(chǎn)生高溫(80℃以上),使癌細胞蛋白質(zhì)變性、脂質(zhì)層溶解、細胞膜破壞致組織細胞凝固性壞死。同時可使腫瘤組織周圍的血管組織停止向腫瘤供血,“餓死” 腫瘤,切斷轉(zhuǎn)移可能。
不過,射頻消融手術(shù)主要針對不超過 5cm 的腫瘤,消融范圍遠不及氬氦刀冷凍消融,并且對于直徑較大、被較多血管圍繞的腫瘤組織無能為力。另外,射頻消融手術(shù)過程中患者痛感強烈,需在全麻下進行,局部高溫也存在燒傷血管的風險。
冷凍消融技術(shù)目前以氬氦冷凍消融(簡稱 “氬氦刀”)為主,其核心部件 —— 低溫探針,本質(zhì)上是一個高壓、閉環(huán)式氣體膨脹系統(tǒng)。能夠利用焦耳 - 湯姆孫效應,使低溫探針上的無功氣體快速膨脹(絕熱膨脹)導致氣體溫度發(fā)生變化。
大多數(shù)氣體(包括氬氣)通過高壓節(jié)流時會迅速降溫,使靶點周圍溫度驟然降低;而氦氣因為其獨特的物理特性,在室溫下迅速膨脹時會升溫。整個過程中,氬氦技術(shù)最高溫一般能達 40℃,最低溫到 - 150℃。通過冰凍 - 溶解這一循環(huán)過程,目標細胞將受到直接和間接性的損害。其腫瘤消融機制主要包括以下幾點:
在快速降溫冷凍過程中,細胞內(nèi)會形成大量的小冰晶,導致細胞器和質(zhì)膜的損壞;細胞外冰的形成增加外空間滲透壓,導致細胞脫水和收縮。
隨后的解凍過程中將導致細胞再水化及細胞膜的破裂,并且由于強烈快速的升溫,會在組織內(nèi)產(chǎn)生劇烈的熱應力。如此循環(huán)往復,最終使腫瘤細胞破裂死亡。
而且在此過程中,冰晶迅速在細胞內(nèi)外和微靜脈及微動脈內(nèi)產(chǎn)生,破壞作用區(qū)域內(nèi)的微血管并形成血栓,導致細胞缺血和壞死。隨后,包括巨噬細胞和中性粒細胞在內(nèi)的炎性細胞可清除受損細胞。
延遲的細胞損傷是由于凍融產(chǎn)物通過刺激 T 細胞誘發(fā)細胞凋亡,并且通過血液循環(huán)激發(fā)全身性免疫。
“對比射頻消融,冷凍消融具有簡便、操作時間短、患者更易耐受、嚴重并發(fā)癥少等優(yōu)勢。” 上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院心內(nèi)科主任吳立群認為,冷凍消融技術(shù)的學習曲線短、操作簡便,這為基層醫(yī)師提供了學習的可能,是一個 “重大利好”。
目前,微創(chuàng)腫瘤消融技術(shù)可用于包括肝癌、肺癌、胰腺癌、甲狀腺癌等各個臟器原發(fā)及轉(zhuǎn)移性的實體腫瘤,適用癌種超過 80%。
相比于傳統(tǒng)的外科手術(shù),無論射頻、微波作用下的熱消融還是冷消融技術(shù)以及冷熱消融結(jié)合技術(shù)都具有較為明顯的優(yōu)勢。
無需開刀的介入性治療方案,可以實現(xiàn)在小創(chuàng)口下完成腫瘤治療,患者痛感減輕,無需全身麻醉,恢復時間也將大大縮減,對于高齡或者身體狀況不佳的患者也同樣適用。
同時,在影像實時顯影指導下,能夠清晰識別腫瘤邊界,配合微小探針,可達到安全性更高的精準治療。
然而,單一的冷凍或熱消融治療過程中也存在一定的技術(shù)困難。
“如果冷凍不徹底,被治療部位不會被徹底破壞,反而有可能對目標組織起到低溫保存的作用;在高溫熱療時,人體疼痛感略強,且血液循環(huán)有可能因為熱刺激而增強,這在一定程度上可能會促進腫瘤細胞沿血管擴散?!?海杰亞醫(yī)療首席科學家、康博刀發(fā)明人劉靜介紹。
并且,雖然腫瘤消融療法不像放化療那樣會產(chǎn)生嚴重的副作用,但仍需要更多的研究來評估不同位置手術(shù)后可能產(chǎn)生的長期作用。
當前我國腫瘤患者基數(shù)龐大,根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)2021 年 1 月發(fā)布的全球癌癥 2020 年流調(diào)分析顯示,2020 年中國新發(fā)癌癥 457 萬例。隨著老齡化社會的到來,癌癥高發(fā)態(tài)勢將日益嚴峻,腫瘤治療市場容量也日趨擴大。
盡管腫瘤微創(chuàng)消融技術(shù)有諸多優(yōu)點,但高成本、操作復雜的現(xiàn)狀極大限制了其在國內(nèi)醫(yī)院中的臨床應用。現(xiàn)有氬氦冷凍消融設備采用節(jié)流制冷技術(shù),使用高壓氬氣和氦氣,而氦氣是國防軍工、航天航空、尖端技術(shù)研究不可或缺的稀有氣體,為國家戰(zhàn)略物資,各國都十分重視。目前中國主要依賴于從美國、卡塔爾等國家進口,價格昂貴且極易受政治影響。
再加上設備方面也依靠美國、以色列等國家的品牌輸入,單臺售價近千萬。目前僅在北京、上海、合肥、廣州等一線城市落地應用。
自 1999 年引進氬氦刀以來,中國已有 20 多萬腫瘤患者接受腫瘤冷凍消融治療,僅占國內(nèi)腫瘤治療市場的 1/10,相比之下,日本該技術(shù)的使用占比為中國的 2 倍。
國內(nèi)腫瘤微創(chuàng)冷凍消融技術(shù)還有很大的發(fā)展空間,國產(chǎn)設備的到來也將給更多癌癥患者帶來希望。