激光消融术在肿瘤治疗中的临床应用和研究进展_崔琪浩.pdf

中国激光医学杂志 2023 年 6 月第 32 卷 第 3 期 Chin J Laser Med Surg，June 2023，Vol 32，No.3激光消融术在肿瘤治疗中的临床应用和研究进展崔琪浩 俞小卫摘要热消融作为一种微创治疗的手段目前已被广泛应用于肿瘤的局部介入治疗中。激光消融（laser ablation,LA）作为热消融的方法之一，与射频消融（radio frequency ablation,RFA）和微波消融(microwave ablation,MWA)相比，以消融目标精准、止血效果良好等独特优势近年来在各种肿瘤消融治疗中发挥了重要作用，本文现对激光消融治疗肿瘤的临床应用和研究进展进行综述。关键词 激光消融；肿瘤；热消融中图分类号：R730.57;R73 文献标识码：A 文章编号：1003-9430（2023）03-0174-07Research Progress:Laser Ablation in Treatment of TumorCUI Qihao，YU XiaoweiDepartment of Pulmonary and Critical Care Medicine，Changzhou NO.2 People s Hospital Affiliated to Nanjing Medical University，Changzhou 231003，ChinaABSTRACTThermal ablation，a minimally invasive treatment method，has been widely used in local interventional treatment of tumor.Compared with radiofrequency ablation and microwave ablation，laser ablation as one of the thermal ablation methods，plays an important role due to its unique advantages in tumor ablation treatment such as accurate ablation targeting and good hemostasis effect.In this paper，the clinical application and research progress of laser ablation for tumors was reviewed.Key words Laser ablation；Tumor；Thermal ablation肿瘤作为人类疾病死因之首一直以来严重威胁人类健康，多年来人们不断探索治疗肿瘤的方法，如外科手术、化疗、放疗、靶向药物、免疫药物治疗等，但在确切杀灭肿瘤细胞与保护非肿瘤脏器及组织方面常难兼顾。随着精准定位技术的发展，近年来肿瘤的热消融治疗成为肿瘤治疗领域新的研究热点。激光消融（laser ablation，LA）作为一项新兴热消融技术目前临床应用虽不及射频消融（radio frequency ablation，RFA）和微波消融（microwave ablation，MWA）广泛，但因其作用精准、损伤小、并发 综述 DOI：10.13480/j.issn1003-9430.2023.0174作者单位：南京医科大学附属常州市第二人民医院呼吸与危重症医学科（常州市，213003）作者简介：崔琪浩（1998），女，江苏连云港人，硕士在读，主要从事呼吸系统疾病的临床诊疗。174中国激光医学杂志 2023 年 6 月第 32 卷 第 3 期 Chin J Laser Med Surg，June 2023，Vol 32，No.3症少等独特优势已在肿瘤治疗领域发挥着重要作用。本文就近年来LA在肿瘤治疗中的临床应用与研究进展进行综述。治疗原理与常见方法1983年，英国学者Bown1首次总结提出激光消融的概念为激光辐射组织后，光子被组织中的发色团吸附而产生热效应，局部组织温度瞬间超过100，发生凝固、汽化甚至碳化，最终摧毁目标组织。随后激光治疗不再局限于切割作用，LA技术得到迅速推广和普及，开始运用于各类肿瘤的治疗，我国更是世界最先开展肝癌LA的国家。肿瘤LA多以经皮方式进行，即在影像学引导下先将同轴套管穿刺针定位于病灶前端，退出针芯后再将光纤经由针鞘置入病灶进行消融。钕 钇铝石榴石晶体（neodymium-doped yttrium aluminium garnet，Nd YAG）激光具有组织高穿透性，是目前LA治疗肿瘤最常用的激光。此外，半导体激光（波长890980nm）因激光仪器更加小型便携、价格低廉，并且具备与 Nd YAG 激光相仿的组织穿透性2，3，近年来使用也愈加广泛。临床操作中 LA引导、定位方式主要为影像学手段包括超声（ultrasound，US）、计算机断层扫描（computed tomography，CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），分别适用于不同脏器肿瘤的LA。在诸如甲状腺、乳腺等浅表器官肿瘤的LA中，US引导既方便又快捷；MRI则是目前公认的前列腺癌局部激光消融最佳引导手段；肺部肿瘤的经皮LA多在CT引导下进行，也可在经引导鞘管支气管内超声技术（endobronchial ultrasonography with a guide sheath，EBUS-GS）或电磁导航引导下进行；一些经皮难以到达的肝脏肿瘤，已有研究报道运用超声内镜引导LA成功治疗高危部位（尾状叶）肝癌4。临床应用一、LA的优势与局限性 首先，LA具有出血风险低的特点，LA中心温度在热消融中最高，本身就具备止血功能，再者激光光纤非常纤细，21G（直径0.8 mm）穿刺针即可满足光纤通过，故而穿刺损伤较 RFA、MWA更小，针道出血风险也更小。其次，LA的针道种植转移风险在各消融术中最低，LA热场由光纤裸露端向前辐射，操作时仅需将穿刺针置于肿瘤灶前端浅部即可，目前尚无针道种植转移报道5。相比之下 RFA 与MWA均需将穿刺针置于肿瘤灶中心，消融完毕后退针造成针道种植转移风险较LA大得多。再次，LA在热消融电磁波中波长最短，消融精度最高，尤其适合高危部位病灶（靠近大血管、重要脏器）的消融6。最后，激光由于无电流电磁波导入，对体内有金属植入的患者也适用（如植入心脏起搏器患者），对心律失常患者、孕妇等也适用，并可在MRI引导下进行实时监测，适用人群更广。但LA也存在一定局限性。由于单针消融范围较小（侧向消融约 5 mm），对较大肿瘤的消融不及RFA、MWA效率高，虽可用多针消融扩大作用范围，但对布针技术要求高；LA的中心和周边温度较高的特点使得消融时汽化现象较RFA及MWA明显，可能会影响术中影像学视野。二、LA与其他热消融技术比较4 1.RFA 的临床应用RFA 的能量来源于交流电，通过电极之间形成电流循环使电极针周围组织内离子震荡，将电能转化为热能从而杀死肿瘤细胞。正因RFA进行时患者体内存在电流循环的缘故，孕妇、体内有金属装置患者（如体内有心脏起搏器）、严重心律失常患者不适宜该项操作。同时，RFA因温度较其他热消融偏低，受“热沉效应”（血液快速流动带走RFA产生的部分热量）影响明显，使得大血管附近瘤灶易残留。2.MWA的临床应用MWA则通过微波电磁场使组织内极性分子高速振动产热杀死肿瘤细胞。其热转化率较高，单针消融范围在各热消融术中最大，也意味着其对消融范围的可控性不高，更适合较大瘤灶消融。由于电极针较粗，一般选用14G（直径2.1 mm）穿刺针进行穿刺消融，因此操作过程中大多数患者常痛感明显。RFA、MWA 均以电极针为中心向四周辐射热场，这使得二者消融灶适形性较佳。激光消融在各肿瘤治疗中的研究现状一、肝脏 1.肝 细 胞 肝 癌（hepatocellular carcinoma,HCC）经数十年发展，LA治疗HCC已被证实是安全可行的，其疗效与其他热消融方式相当7-9，并发挥着独特优势。对于小HCC（肿瘤直径3cm），现有研究认为LA治疗的严重并发症（如腹水、肝脓肿、出血等）发生率明显小于RFA6，10-12，且尤其适用于高危部位 HCC的治疗。张丹等6研究发现对于高危部位小HCC的治疗LA更具优势，LA的完全消融175中国激光医学杂志 2023 年 6 月第 32 卷 第 3 期 Chin J Laser Med Surg，June 2023，Vol 32，No.3率（92.3%）明显高于 RFA（68%）。对于微小 HCC（肿瘤直径2 cm），研究认为LA的短期疗效与RFA相仿，但长期疗效明显优于RFA10，12。余红星等10一项前瞻性研究发现较RFA而言，LA明显提高了微小HCC患者的局部肿瘤控制率与无进展生存期（progression-free survival，PFS），其中两者 1 年局部肿瘤控制率为77.8%vs.51.9%，PFS为（12.56.6）个月vs.（8.75.1）个月。为了克服单针 LA消融范围小的局限性，多针LA已被运用于肝癌治疗，Di Costanzo等13的一项多针LA治疗肝癌研究中，88.2%的病灶实现了完全消融，其中最大径3.0 cm 的肿瘤完全消融率达79.6%，为迄今LA治疗肝癌相关文献报道中最高。更值得关注的是，实现完全消融的肿瘤最大径达到5cm，可见多针LA治疗肝癌有望成为较大肝癌的局部治疗方法。2.门 静 脉 癌 栓（portal vein tumor thrombus,PVTT）肝癌极易侵犯门静脉形成癌栓，造成肝内转移的同时还可导致一系列严重并发症，预后极差，目前尚无最佳治疗方案。自2007年陆正华14团队率先展开经皮门静脉穿刺LA治疗PVTT研究并获可观疗效以来，相继多个研究证实LA治疗PVTT可有效降低肿瘤的局部进展和远处复发率。Chai等15运用LA治疗了10例门静脉癌栓患者，10例患者均取得暂时性完全消融，术后患者均未出现重大并发症，6和 12个月的局部肿瘤进展率分别为 0%和10%，远处肿瘤复发率均为20%。还有1例病案报道16将新型环状光纤用于门静脉癌栓的 LA 治疗，开创了国内应用环形激光光纤的先例，治疗后患者总生存期将近3年。对于PVTT患者，LA治疗安全可行并可一定程度上延长患者生存期，不失为一种候选治疗方案。二、甲状腺1.良 性 甲 状 腺 结 节（benign thyroid nodules，BTN）自2000年Pacella首次将LA应用于治疗甲状腺结节，至今已有大量研究证实LA治疗BTN的安全性和有效性 17-20。与目前 BTN 一线热消融疗法RFA相似，LA能够在不影响美观的前提下达到可观的结节体积缩小率（volume reduction rate，VRR）17，19。此外，因光纤纤细，出血风险低，出现甲状腺血肿等并发症的概率也更小。LA精准性高，可控性强，较RFA、MWA更适合一些特殊位置结节（如峡部，毗邻气管、血管、神经的结节）治疗。临床上，一些自主功能BTN患者常伴心律失常，对于该类患者，选择无电流导入的LA安全性将比RFA、MWA更高。如何长期维持疗效降低术后结节再生率是目前研究的重点19。de Freitas 等20认为高能量（398.8 J/ml）的 LA更有利于术后结节体积的持续缩减并最大限度避免结节再发。也有学者研究发现年轻患者，结节体积较大，消融能量低与BTN消融后结节再发密切相关21。Gambelunghe等22的一项研究对171例接受单次LA治疗的BTN患者进行了长达10年的随访，92%的患者在术后1年内VRR50%，且未观察到结节再生长，其中结节体积15ml的患者在随访期间VRR维持最久且复发率最低。也有研究显示，对于较大结节，多针LA在长期结节VRR方面优于RFA及MWA，这可能与多个激光能量源较单一热源使结节受热更均匀有关23，24。进一步规范接受LA治疗的BTN患者入选标准（如最适结节体积，结节所在位置，结节个数，患者年龄等）是将来必须要克服的难题。2甲状腺癌 在治疗复发性分化型甲状腺癌获得良好疗效后，现大量研究尝试将LA用于甲状腺微小乳头状癌（papillary thyroid microcarcinoma，PTMC）的初始治疗，分别从病灶体积缩减率、肿瘤学结局、术后生活质量等各个方面评估并肯定了LA治疗PTMC的疗效和安全性25-29。Kim等25一项为期10年的回顾性研究显示，接受LA治疗的90例低危PTMC患者术后1年病灶完全消失，甲状腺激素及自身免疫抗体均未见明显异常，随访期间复发率（非原治疗区）为 5.5%。与传统外科手术相比，多项研究认为 LA 治疗单发低危 PTMC（T1aN0M0）能达到与外科手术相仿的疗效，且损伤小、恢复快、美容性好、住院时间、短治疗费用低、术后生活质量更佳30，31。季莉丽等30一项前瞻性研究发现，LA组术后甲状腺相关激素水平均正常，术后12个月结节体积较原病灶缩小88.39%，并发症发生率为6.67%；外科手术组术后77.42%出现甲状腺功能减退，并发症发生率为16.12%。随访期间两组患者均未出现严重并发症，均未见肿瘤复发及可疑淋巴结转移。也有研究对LA与RFA、MWA的疗效进行比较，认为三种治疗疗效相当，但LA重大并发症发生率最低32，33。虽然LA优势众多，但用于初始治疗PTMC仍存争议。LA仅局限于原发灶的处理，因此LA治疗PTMC的禁忌证之一就是存在淋巴结转移，但由于影像学敏感性有限，在cN0的PTMC患者中仍有部分存在隐匿性转移淋巴结26，希望随着影像技术的发176中国激光医学杂志 2023 年 6 月第 32 卷 第 3 期 Chin J Laser Med Surg，June 2023，Vol 32，No.3展该问题可早日克服。三、肺 CT引导下经皮LA为不适合手术治疗及治疗后复发的肺癌患者提供了更多选择34。目前国外多用于肺部转移癌灶的姑息性消融35-37。Rosenberg等35对 64 名不同来源的肺转移癌患者进行 LA 治疗，64名患者中有31名获得了技术性成功，术后1、2、3、4和5年生存率分别为81%、59%、44%、44%和27%，中位无进展生存期为7.4个月。国内则已经带头对原发性微小肺癌及恶性肺结节的根治性治疗展开尝试性研究。随着CT诊断技术的不断进步，越来越多的磨玻璃结节（ground-glass nodule，GGN）型肺癌被检出，大量研究显示1cm的GGN型肺癌淋巴结转移率极低38，使得LA根治早期微小肺癌成为可能。LA参数设定以及术后消融评估与经皮LA的疗效息息相关，目前已有相关动物研究完成了初步探索39，相关方面有待进一步深入研究。此外，随着新型支气管镜、胸壁定位技术以及电磁导航技术的快速发展，使经支气管镜全肺到达肺部瘤灶LA成为可能40。展 望随着肿瘤定位和疗效评估相关技术的提高，消融技术在肿瘤治疗中的应用愈加广泛。对于早期肿瘤，特别是不能手术或不愿手术切除的患者，已有许多研究者运用消融手段展开根治性治疗，部分甚至达到与手术媲美的疗效30；对于中晚期肿瘤或复发性转移瘤，还可多次进行姑息性消融或称其为肿瘤减负治疗41。虽与RFA、MWA均属于热消融，但LA由于作用精准、损伤小等独特优势在高危部位或特殊位置的肿瘤治疗中发挥着不可替代的作用，也是目前实体肿瘤消融术中公认的并发症最少的一种。相信随着定位和疗效评估技术的飞速发展，LA将在各种实体瘤的治疗中发挥重要作用，造福更多肿瘤患者。参考文献1 Bown SG.Phototherapy in tumorsJ.World J Surg，1983，7：700-709.2 Schena E，Saccomandi P，Fong Y，et al.Laser ablation for cancer：past，present and future J.J Funct Biomater，2017，8：19.3 阮亮，耿远明.半导体激光治疗设备的临床应用与发展前景 J.中国激光医学杂志，2022，2：107-111.4 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