介入計劃軟件在CT引導下射頻消融治療肝臟腫瘤中的應用價值

趙君祿 聶關偉 陳凱希 鄭立冬 趙德園 劉 沖▲

1.河北醫科大學第一醫院放射科，河北石家莊 050031；2.河北醫科大學第一醫院手術室，河北石家莊 050031

近年來，圖像引導下射頻消融（radiofrequency ablation，RFA）在肝臟腫瘤及肝轉移瘤的治療中由于有利于局部腫瘤控制，可提高患者的總體生存率[1-6]，在臨床上應用越來越多。圖像引導方式主要有兩種：B超和CT。CT引導方法因其卓越的解剖分辨率具有圖像清晰、無盲區、不受腸道積氣的影響、對肥胖患者應用無限制等優點[7-10]，從而得到廣泛應用。盡管有這些優點，但考慮到CT引導程序的復雜性和頻繁成像的需要，對患者的輻射劑量仍值得關注。在以往的研究中，很少見到CT引導下RFA治療肝臟腫瘤輻射劑量的研究，本研究將探討應用介入計劃軟件（飛利浦incisive 64層螺旋CT自帶）后是否能夠縮短患者治療的時間、降低患者的輻射劑量、減少術后并發癥。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將河北醫科大學第一醫院2019年1月至2021年5月進行CT引導下RFA治療肝臟腫瘤患者按治療前是否應用介入計劃軟件分為常規組（n=84）和介入計劃組（n=84），常規組男45例，女39例；年齡33～81歲，平均（57.5±13.5）歲；平均體重指數（body mass index，BMI）（23.58±4.12）；其中肝細胞肝癌38例，轉移性肝癌36例，肝血管瘤10例；根據CT檢查結果發現腫瘤病灶最大直徑3.5～12.3 cm，平均（6.54±3.26） cm，單發病灶 74例，多發病灶10例，共99個病灶。介入計劃組男44例，女40例；年齡35～83歲，平均（59.3±12.5）歲；平均BMI（23.38±3.93）；其中肝細胞肝癌40例，轉移性肝癌38例，肝血管瘤6例；根據CT檢查結果發現腫瘤病灶最大直徑3.8～12.5 cm，平均（6.84±3.25） cm，單發病灶75例，多發病灶9例，共95個病灶。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05），具有可比性。本研究獲得醫院醫學倫理委員會的批準。

納入標準：①經影像學、實驗室檢查或病理細胞學檢查診斷為肝臟腫瘤（原發性肝癌、肝血管瘤、肝轉移瘤）患者；②無法外科手術切除且肝功能未見明顯異常者；③對本研究知情自愿參加并簽署同意書。排除標準：①凝血功能異常者；②患者肝功能明顯異常或合并嚴重心肺疾病不能支持射頻操作者；③依從性差者。

1.2 儀器設備

射頻儀采用美國RATA射頻消融儀，射頻電極針采用RATA多級電極針，根據肝臟腫瘤腫塊距體表深度選擇電極針長度（10 cm或15 cm），CT引導系統采用飛利浦incisive 64層螺旋CT掃描儀。探測器寬度0.625 mm×64，管電壓120 kV，層厚5 mm，層間距5 mm，重組層厚1.25 mm，間隔1.25 mm，機架旋轉速度0.75 s/r。必要時采用薄層多平面重建和適當調整窗寬、窗位的方法，以精確觀察電極針位置，管電流采用自動管電流技術。

1.3 治療方法

1.3.1 常規組治療方法 肝臟腫瘤RFA治療前30 min常規給予患者鎮靜鎮痛藥物。術中及術后24 h持續監護患者的基本生命體征（心率、血壓、呼吸和血氧飽和度）。首先結合患者術前影像資料（CT或MRI片），確定患者在CT檢查床的位置（取仰俯臥位或左右側斜臥位等），行上腹部CT掃描，找到病變最大層面，在病變最大層面體表處貼定位線，再次對病變進行小范圍CT掃描以確定最佳穿刺點并設計穿刺路徑。將射頻電極針沿預定路徑穿刺進入病灶，少數病變需多次穿刺，每次穿刺后行CT掃描監測電極針位置。穿刺成功后，將負極板粘貼在患者兩側大腿前部，啟動射頻治療系統進行治療，射頻儀功率由低功率開始，視患者情況逐步升高射頻治療儀功率，直至射頻電極針針尖平均溫度到達80℃，維持治療5 min，如果腫瘤較大，需要多方位布針，多點多針多角度重復消融治療。RFA治療結束時射頻消融治療儀模式由治療模式改為針道消融模式，到達預定溫度后行針道消融，以防止出血和針道種植轉移。治療結束后，再行上腹部CT掃描，觀察病灶消融情況及有無出血、氣胸等并發癥，術后常規給予止血及心電監護。

1.3.2 介入計劃組治療方法 在常規治療之前，利用CT自帶的介入計劃軟件對肝臟腫塊反復進行模擬進針，調整進針角度、深度及射頻電極針在肝臟腫塊內的打開直徑。確認電極針與肝內膽管、膽囊及肝周胃、腸管等重要組織和肝靜脈及門靜脈等大血管的關系，避免與這些器官距離太近而出現并發癥。利用現代數學理論，將臨床需要考慮的實際問題轉化為帶約束的數學模型，從而自動識別和分割出器官表面、血管、腫瘤等區域，快速提供詳細完整的可視化2D/3D肝臟解剖信息，為RFA治療提供圖像引導、定位、評估和規劃等合理方案（圖1），進而采用常規治療方法進行治療。

圖1 介入計劃軟件模擬電極針腫塊蓋范圍及與周邊組織結構關系

1.4 數據收集

記錄患者年齡、身高、體重及CT自動生成的CTDIvol和DLP、每例患者的治療時間、并發癥及術后3個月復查肝臟CT平掃加增強腫瘤的損毀情況。將DLP換算成ED，根據國際放射防護委員會（ICRP）制定的有效劑量轉換公式[11]：ED=k×DLP進行計算；其中k為人體不同部位的劑量轉換系數，腹部k=0.015[12]。

1.5 統計學方法

采用SPSS 19統計軟件進行數據處理，計量資料用均數±標準差（）表示，采用t檢驗，計數資料用 [n（%）]表示，采用χ2檢驗，P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療時間及輻射劑量比較

介入計劃組治療時間、輻射劑量低于常規組，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表1。

表1 兩組治療時間及輻射劑量比較（x ± s）

2.2 兩組并發癥發生及術后復查瘤體損毀情況比較

介入計劃組并發癥總發生率低于常規組，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表2。兩組瘤體損毀情況比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05），見表3。

表2 兩組并發癥發生情況比較[n（%）]

表3 兩組術后復查瘤體損毀情況比較[n（%）]

3 討論

RFA在肝臟腫瘤治療方面具有治療較徹底、創傷小、并發癥少、可重復性好等特點，是肝臟惡性腫瘤局部治療的重要方法之一[13-15]。RFA是一種局部治療方法，是應用影像學技術定位腫瘤基礎上，通過局部物理方法直接殺滅腫瘤組織的技術[16]，即通過一針樣設備將能量傳遞至目標腫瘤組織，使其變性或壞死[17]，可通過溫度監控和阻抗調控控制整個消融治療過程[18]。所以RFA治療的關鍵是如何在影像的引導下將射頻電極針準確地插入肝臟腫瘤的腫塊內[19]，優秀的引導方式是將電極針插入腫塊的關鍵，CT引導方式由于具有圖像清晰、無盲區、不受腸道積氣的影響的優點被評為優秀的引導方式。Park等[20]研究也發現對于B超不能顯示的病灶在CT引導下進行RFA，成功率為97%，且治療效果較滿意。但CT引導方式也有其自身的缺點，如肝臟腫瘤RFA治療需要反復穿刺，每次穿刺均需要監測掃描，CT掃描具有一定的X線輻射，需要采用降低患者輻射劑量的掃描方法及采用多種方法來降低患者的輻射劑量[21]。

介入計劃軟件是飛利浦incisive 64層CT推出的一款介入操作前模擬進針的軟件。其可以在病變上定位電極針來計劃RFA程序，第一個電極針是自動放置在圖像上面的，可以在上面設置消融區域的直徑，選擇電極周圍的消融區域，設置消融中心至電極尖端的距離，以保證電極針打開時既可以完全覆蓋腫瘤組織又不會傷害過多的正常肝臟組織。還可以通過橫斷面、冠狀面及矢狀面確定安全邊緣，避免治療過程中傷害腫塊周圍的重要臟器及組織，讓每位操作醫生都有一雙“慧眼”。同時，將現代幾何分析的知識應用于三球覆蓋問題，獨創的圓球覆蓋功能能夠幫助醫生確定最小進針次數和最優化進針路徑，盡可能減少對正常組織的傷害。設計有效CT引導下RFA治療肝臟腫瘤方案，反復模擬，確認肝臟腫瘤全部被覆蓋，使腫瘤被有效完整消融需精準設置進針位置，避開大血管及重要臟器組織精確到達腫瘤位置。

CT引導的肝臟RFA手術分三個步驟進行，以實現有效的肝臟腫瘤消融。①規劃，包括目標腫瘤病灶的初步軸向成像、評估肝臟腫瘤病灶的經皮軌跡以及評估實現完全消融所需的重疊消融次數及射頻電極針打開直徑。②對電極放置和重新定位的評估，涉及多次掃描。③電極移除后的術后評估，以評估直接并發癥和治療情況。如果做好周密計劃即可減少CT的掃描次數，從而減少CT引導下肝臟腫瘤RFA的手術時間降低輻射劑量（輻射劑量和掃描次數成正比，手術時間和掃描次數成反比）。本研究中介入計劃軟件組在RFA治療前利用介入計劃軟件進行多次模擬進針，選擇最優的進針路線，并且在治療前已經確定好射頻電極針打開的直徑，降低了對電極放置和重新定位的評估的次數從而降低輻射劑量。本研究常規組的輻射劑量為（34.3±5.8）mSv，與房達等[22]的研究一致，優化以后介入計劃組相對于常規組降低了患者的輻射劑量。常規組的治療時間為（84.2±35.2）min，與房達等[22]的研究一致，介入計劃組較常規組減少了近20 min，增加了患者的耐受程度，提高了患者治療的舒適程度。由于在治療前即模擬確定電極針打開后的安全邊緣，減少了反復進針的次數，大大減少了CT引導下RFA治療肝臟腫瘤的并發癥。

CT引導下RFA治療肝臟腫瘤是一種多方面配合的手術，不僅需要科學的術前模擬軟件的精確模擬，還需要術者的熟練程度及患者的配合程度等。患者呼吸運動的幅度會直接影響穿刺的準確性[23]，術前嚴格訓練患者并取得患者的配合，患者在術中配合好，尤其是每次掃描與穿刺呼吸幅度一致時，病變在體內位置相對固定，降低了穿刺難度，同時也降低了穿刺次數及掃描頻率，大幅度降低了患者的輻射劑量。

綜上所述，介入計劃軟件在CT引導下RFA治療肝臟腫瘤中的合理應用縮短了CT引導下RFA治療肝臟腫瘤的操作時間，明顯降低了患者的輻射劑量，降低了術后并發癥，值得臨床推廣。