目前,隨著影像學(xué)等科學(xué)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(jì) 90 年代開始逐漸進(jìn)入市場(chǎng),并迅速興起,目前已經(jīng)應(yīng)用于肝、肺、腎等多種實(shí)體瘤的治療當(dāng)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(dǎo)下,應(yīng)用化學(xué)或物理方法直接作用于局灶性實(shí)體腫瘤(單個(gè)或多個(gè)),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(yīng)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(guò)射頻能量使病灶局部組織產(chǎn)生高溫(80℃以上),使癌細(xì)胞蛋白質(zhì)變性、脂質(zhì)層溶解、細(xì)胞膜破壞致組織細(xì)胞凝固性壞死。同時(shí)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(guò),射頻消融手術(shù)主要針對(duì)不超過(guò) 5cm 的腫瘤,消融范圍遠(yuǎn)不及氬氦刀冷凍消融,并且對(duì)于直徑較大、被較多血管圍繞的腫瘤組織無(wú)能為力。另外,射頻消融手術(shù)過(guò)程中患者痛感強(qiáng)烈,需在全麻下進(jìn)行,局部高溫也存在燒傷血管的風(fēng)險(xiǎn)。
冷凍消融技術(shù)目前以氬氦冷凍消融(簡(jiǎn)稱 “氬氦刀”)為主,其核心部件 —— 低溫探針,本質(zhì)上是一個(gè)高壓、閉環(huán)式氣體膨脹系統(tǒng)。能夠利用焦耳 - 湯姆孫效應(yīng),使低溫探針上的無(wú)功氣體快速膨脹(絕熱膨脹)導(dǎo)致氣體溫度發(fā)生變化。
大多數(shù)氣體(包括氬氣)通過(guò)高壓節(jié)流時(shí)會(huì)迅速降溫,使靶點(diǎn)周圍溫度驟然降低;而氦氣因?yàn)槠洫?dú)特的物理特性,在室溫下迅速膨脹時(shí)會(huì)升溫。整個(gè)過(guò)程中,氬氦技術(shù)最高溫一般能達(dá) 40℃,最低溫到 - 150℃。通過(guò)冰凍 - 溶解這一循環(huán)過(guò)程,目標(biāo)細(xì)胞將受到直接和間接性的損害。其腫瘤消融機(jī)制主要包括以下幾點(diǎn):
在快速降溫冷凍過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)會(huì)形成大量的小冰晶,導(dǎo)致細(xì)胞器和質(zhì)膜的損壞;細(xì)胞外冰的形成增加外空間滲透壓,導(dǎo)致細(xì)胞脫水和收縮。
隨后的解凍過(guò)程中將導(dǎo)致細(xì)胞再水化及細(xì)胞膜的破裂,并且由于強(qiáng)烈快速的升溫,會(huì)在組織內(nèi)產(chǎn)生劇烈的熱應(yīng)力。如此循環(huán)往復(fù),最終使腫瘤細(xì)胞破裂死亡。
而且在此過(guò)程中,冰晶迅速在細(xì)胞內(nèi)外和微靜脈及微動(dòng)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(dǎo)致細(xì)胞缺血和壞死。隨后,包括巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在內(nèi)的炎性細(xì)胞可清除受損細(xì)胞。
延遲的細(xì)胞損傷是由于凍融產(chǎn)物通過(guò)刺激 T 細(xì)胞誘發(fā)細(xì)胞凋亡,并且通過(guò)血液循環(huán)激發(fā)全身性免疫。
“對(duì)比射頻消融,冷凍消融具有簡(jiǎn)便、操作時(shí)間短、患者更易耐受、嚴(yán)重并發(fā)癥少等優(yōu)勢(shì)?!?上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院心內(nèi)科主任吳立群認(rèn)為,冷凍消融技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線短、操作簡(jiǎn)便,這為基層醫(yī)師提供了學(xué)習(xí)的可能,是一個(gè) “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(gè)臟器原發(fā)及轉(zhuǎn)移性的實(shí)體腫瘤,適用癌種超過(guò) 80%。
相比于傳統(tǒng)的外科手術(shù),無(wú)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(shì)。
無(wú)需開刀的介入性治療方案,可以實(shí)現(xiàn)在小創(chuàng)口下完成腫瘤治療,患者痛感減輕,無(wú)需全身麻醉,恢復(fù)時(shí)間也將大大縮減,對(duì)于高齡或者身體狀況不佳的患者也同樣適用。
同時(shí),在影像實(shí)時(shí)顯影指導(dǎo)下,能夠清晰識(shí)別腫瘤邊界,配合微小探針,可達(dá)到安全性更高的精準(zhǔn)治療。
然而,單一的冷凍或熱消融治療過(guò)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(huì)被徹底破壞,反而有可能對(duì)目標(biāo)組織起到低溫保存的作用;在高溫?zé)岑煏r(shí),人體疼痛感略強(qiáng),且血液循環(huán)有可能因?yàn)闊岽碳ざ鰪?qiáng),這在一定程度上可能會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞沿血管擴(kuò)散。” 海杰亞醫(yī)療首席科學(xué)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(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用,但仍需要更多的研究來(lái)評(píng)估不同位置手術(shù)后可能產(chǎn)生的長(zhǎng)期作用。
當(dāng)前我國(guó)腫瘤患者基數(shù)龐大,根據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)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(guó)新發(fā)癌癥 457 萬(wàn)例。隨著老齡化社會(huì)的到來(lái),癌癥高發(fā)態(tài)勢(shì)將日益嚴(yán)峻,腫瘤治療市場(chǎng)容量也日趨擴(kuò)大。
盡管腫瘤微創(chuàng)消融技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn),但高成本、操作復(fù)雜的現(xiàn)狀極大限制了其在國(guó)內(nèi)醫(yī)院中的臨床應(yīng)用?,F(xiàn)有氬氦冷凍消融設(shè)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(guó)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(guó)家戰(zhàn)略物資,各國(guó)都十分重視。目前中國(guó)主要依賴于從美國(guó)、卡塔爾等國(guó)家進(jìn)口,價(jià)格昂貴且極易受政治影響。
再加上設(shè)備方面也依靠美國(guó)、以色列等國(guó)家的品牌輸入,單臺(tái)售價(jià)近千萬(wàn)。目前僅在北京、上海、合肥、廣州等一線城市落地應(yīng)用。
自 1999 年引進(jìn)氬氦刀以來(lái),中國(guó)已有 20 多萬(wàn)腫瘤患者接受腫瘤冷凍消融治療,僅占國(guó)內(nèi)腫瘤治療市場(chǎng)的 1/10,相比之下,日本該技術(shù)的使用占比為中國(guó)的 2 倍。
國(guó)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(guó)產(chǎn)設(shè)備的到來(lái)也將給更多癌癥患者帶來(lái)希望。