微创射频热消融术在脊柱肿瘤治疗中的应用

 射频热消融在骨肿瘤治疗中的现状与展望

射频消融术（Radiofrequency Ablation, RFA）是近年来发展迅速的一种非血管介入技术，尤其在肿瘤的微创治疗方面应用广泛，它通过各种实时影像技术的引导将射频电极置入肿瘤组织中，射频电极头发出高频交流电（350-500kHz），使电极周围肿瘤组织中的离子震荡产生摩擦热，引起电极周边一定范围肿瘤组织产生热损伤而凝固坏死，达到杀灭肿瘤细胞的作用，在肝脏肿瘤等实体肿瘤中取得广泛应用。北京地坛医院骨科张强

脊柱解剖结构的复杂性导致脊柱肿瘤的手术治疗困难，近年来有学者探索将影像引导下射频技术应用于部分脊柱肿瘤的治疗取得良好效果，为脊柱肿瘤的微创治疗提供了一条新的途径。本文总结近年来射频消融技术在脊柱肿瘤治疗中的进展，探讨射频消融技术在脊柱骨样骨瘤的治疗、脊柱溶骨性转移癌的姑息治疗、多次复发难治性原发脊柱肿瘤的治疗及脊柱肿瘤术中辅助治疗中的应用。

1. 射频消融技术应用于脊柱骨样骨瘤

脊柱骨样骨瘤临床主要表现为疼痛及日常活动受限，肿瘤为瘤核及外周包绕的反应骨构成。治疗以缓解临床症状防止复发为主要目的。手术刮除或en bloc切除是治疗该肿瘤的主要治疗方法。近年来射频消融技术应用于脊柱骨样骨瘤，创伤小、疼痛缓解迅速以及与手术治疗类似的复发率等特点使其得到广泛应用。

Osti等第一次应用RFA技术治疗1例脊柱骨样骨瘤，肿瘤位于L4附件，采用Radionics RFG-6系统，设定温度85℃，消融时间4分钟，该患者随访16月疼痛明显缓解，影像学无复发。Dupuy等应用Radionics射频系统治疗T11椎弓根骨样骨瘤1例，设定温度90℃，消融时间6分钟，术后疼痛完全缓解，随访8月CT检查示肿瘤已愈。作者认为肿瘤瘤核周围的反应骨及完整的皮质骨可以有效的阻挡热量向椎管内传递，同时椎管内静脉丛和脑脊液循环可带走部分热量，防止脊髓热损伤。同时提出骨样骨瘤瘤核一般小于12mm，采用普通单极射频电极即可良好的消融肿瘤。cove等2000年报道应用Radionics射频系统治疗L3椎板及横突骨样骨瘤患者2例，设定温度90℃，消融时间4分钟，无操作并发症，随访2年疼痛明显缓解无复发。Hadjipavlou等2003年报道2例脊柱骨样骨瘤患者采用RFA治疗，1例位于L4上关节突，1例位于T9椎弓根，采用Radionics系统，设定温度90℃，消融时间4分钟，无明显并发症，随访2.5～3年疼痛消失无复发。 Samaha等2005年报道RFA治疗3例临近神经根及脊髓结构脊柱骨样骨瘤3例，1例位于T8椎体后缘与椎管仅隔薄层骨质，1例位于C6上关节突，紧贴C7神经根，1例位于L5上关节突，紧贴L4神经根。射频温度设定90℃，消融时间4分钟，无明显神经功能受损表现，随访8月～2年，症状均消失，肿瘤无复发，提出RFA治疗对紧邻神经脊髓结构的骨样骨瘤亦是安全有效的。Vanderschueren等2009年报道24例累计脊柱骨样骨瘤患者累计接受28次射频治疗是目前报道的最大宗病例。24例患者平均获得72月随访，16例患者肿瘤临近脊髓神经结构(距离脊髓神经根小于1cm)，采用5mm的射频电极，设定射频温度90度，射频时间4分钟，首次射频治疗成功率79%，对射频消融术后复发或疗效欠佳者再次行消融治疗，总射频成功率96%，除1例患者复发后出现根性症状接受手术治疗外，余患者效果均满意，无操作相关并发症。作者认为对于脊柱骨样骨瘤，RFA治疗是安全可靠的，且对于复发病例再次消融仍可取得满意效果，但对于出现神经脊髓受压表现或肿瘤边缘距离脊髓神经根2mm以内者仍建议手术治疗。

多数作者均认为射频消融术治疗骨样骨瘤可取得与手术治疗相同效果。Rosenthal等报道四肢骨样骨瘤68例采用开放手术治疗与33例采用射频消融治疗患者的对照研究，射频消融治疗组平均获得随访3.4年，复发率约为12%，与开放手术复发率相当。该作者2003年报道271例骨样骨瘤患者接受射频消融治疗126例获得2年以上随访者，症状缓解率89%，初发患者症状缓解率91%，仅发生2例操作相关并发症，1例蜂窝织炎，1例交感性营养不良。认为射频治疗骨样骨瘤是一种安全高效的微创方法，适合大多数骨样骨瘤的治疗。但骨样骨瘤累计脊柱相对少见，仅占10%左右，文献报道病例均较少，缺乏与手术治疗的随机对照研究，且因临近脊髓神经，有热损伤神经组织可能性，近年来部分学者对射频过程中防止脊髓神经热损伤做了许多有益的探索，Vanderschueren总结24例脊柱骨样骨瘤射频经验认为采用射频半径5mm的非循环水冷射频电极可更好的控制消融范围，减少不必要的消融区域，防止过大的消融范围对神经脊髓热损伤的可能性。认为采用该射频电极对距离神经脊髓组织2mm以上的肿瘤消融都是安全的。Klass等报道7例脊柱骨样骨瘤患者射频治疗，消融过程中对神经根旁及硬膜外持续温盐水灌注防止脊髓神经热损伤，具体方法为通过一个21G的穿刺鞘将一根26G的软管置入射频区域临近的神经根管出口处，射频开始前通过26G套管注入10ml常温生理盐水，使其分布于神经根周围及临近的硬膜外间隙，开始消融，每隔30秒重复注入，防止神经脊髓热损伤。操作结束后通过26G套管注入1-3ml 0.5%的布比卡因，以期缓解神经根性症状。并用此方法治疗7例患者，均无神经热损伤并发症。与传统手术切除相比，射频消融治疗骨样骨瘤有安全、高效及并发症少等优势，但长期疗效有待于进一步验证。

2. 射频消融技术应用于溶骨性脊柱转移瘤的姑息治疗

脊柱骨转移是最常见的脊柱肿瘤，疼痛是最常见的首发症状，约占90～95%患者，转移瘤引发的疼痛往往剧烈且难以忍受严重影响患者的日常生活质量，因此缓解疼痛与提高远期生存期限是同等重要的目标^【。部分患者对传统的放疗止痛不敏感，而此类患者往往不能加大放疗剂量。大剂量阿片类镇痛药物副作用往往极大影响患者生存质量。近年来有学者将射频消融术应用于脊柱转移瘤的姑息镇痛治疗，并有作者联合应用射频消融术和椎体成形术（PVP）治疗晚期脊柱转移癌，缓解患者疼痛并改善患者生存质量。

Dupuy等2000年首次报道应用射频消融技术治疗1例恶性血管外皮瘤L2椎体转移患者，该例患者椎体后缘骨皮质完整，采用Radionics 3cm Cool-Tip 射频电极，局麻联合基础麻醉下射频消融时间设定为12分钟，无操作相关并发症发生，患者随访13月症状无复发，但出现新的骶骨转移灶。作者指出肿瘤与脊髓间完整的骨皮质及松质骨可有效防止射频过程中热能的传递，对于椎体后缘骨皮质完整者射频治疗是相对安全的。Gronemeyer等报道10例脊柱转移瘤应用CT引导下射频消融治疗，采用单纯局麻下操作，应用RITA多极射频电极的温控模式，设定温度50-120℃，单次消融时间12-15分钟，术后观察2-4小时后离院，平均随访5.8月，应用VAS评分评估患者疼痛缓解情况，90%患者疼痛明显缓解，平均疼痛下降率74.4%，Frankel评分9例维持不变，1例较术前改进，无操作相关并发症发生，术后MRI随访均未见消融区域肿瘤再生长。作者对其中4例患者在射频治疗后3-7天后在C型臂监视下行椎体成形术，平均注入PMMA 3-5.5ml。作者认为对于无法切除且对放化疗不敏感的脊柱肿瘤，射频消融是一种安全有效微创治疗方法，首次提出射频消融联用椎体成形术可对于疼痛缓解有协同作用。2003年Schaefer等首次报道1例一期射频消融联合治疗肾细胞癌L3椎体转移病例，采用RadioTherapeutics公司的RF3000射频消融系统,全麻下采用阻抗控制模式，能量从40w逐渐上升，每3分钟上升 10w，直至阻抗上升至45欧姆，电流不能进一步流经组织，椎体成形术前通过穿刺鞘管行椎内静脉造影以除外有粗大的引流静脉，共注入PMMA 4ml，无明显并发症，患者疼痛完全缓解，24h后离院，日常活动无任何受限，无神经受损体征。作者认为射频后损毁了肿瘤的血管并使射频区域组织均一性提高，有利于骨水泥的分布并防止骨水泥渗漏或进入引流静脉。但作者未说明联用射频消融和椎体成形术较单用射频消融之优势。Nakatasuk等报道17例患者23处恶性骨肿瘤病灶采用射频消融联合椎体成形术治疗，有17处累及脊柱病损，其中2例侵及椎体后壁，13例侵及椎弓根，麻醉方法采用术前静脉注射35mg盐酸哌替啶及术中局部浸润麻醉，采用Radionics Cool-Tip射频电极，最大输出功率下单次射频消融时间设定为12分钟，当患者主诉放射痛时操作立刻停止防止神经损伤，一期序贯矢状CT引导下行椎体成型术，评估指标术前及术后1周VAS评分，术后MRI增强检查评估肿瘤坏死率，术后技术成功率96%(22/23),1例成骨性病变未能置入射频电极，13例主诉疼痛患者VAS评分由术前平均8.4降至术后1周1.1。MRI显示术后肿瘤坏死率14%～100%（71%±24%），肿瘤体积小于或大于5cm坏死率有明显差别（78% ±23% ：59% ± 22%）。5例患者在一年随访内疼痛复现，2例原位肿瘤生长，3例出现新的转移灶，6例随访过程中死亡。4例患者射频治疗过程中出现神经损伤（3例椎体后缘皮质破坏1例侵及椎弓根），3例患者治疗后好转，1例症状持续存在。作者认为骨水泥硬化过程中释放热量对射频热消融有协同作用。2例患者出现原位肿瘤再生长引发疼痛复现，均为肿瘤直径大于5cm，提示对于大肿瘤（直径大于5cm）的射频治疗有不足，而且射频消融术不适合成骨性骨肿瘤的治疗。对于椎体骨皮质破损病例或肿瘤临近脊髓神经根结构者射频消融造成神经热损伤的危险极大。Toyota等报道17例痛性骨转移患者23处病损采用射频消融联合椎体成形术治疗，其中8处病损累及脊柱，采用Radionics Cool-Tip射频电极,全麻下操作，起始功率50W，每分钟上升10W，直至电流不能进一步流通。疼痛缓解率100%，无明显并发症。该作者提出对椎体后壁不完整患者射频应避免椎体后壁区域肿瘤组织的射频，防止发生神经脊髓热损伤，同时认为大剂量化疗患者肿瘤组织阻抗较大，难以达到射频预期温度，消融效果较差，该组患者一年生存率50%，提示射频消融对于控制肿瘤相关疼痛提高患者生活质量有较大帮助，但对患者远期预后无明显改善，作者同时认为联用椎体成形术骨水泥硬化产热对射频热消融有协同作用同时骨水泥加强脊柱稳定性防止病理性骨折，改善了患者生活质量。der Linden等报道12例伴椎体后壁破损患者脊柱肿瘤射频联合椎体成形术治疗，针对临床实践中发现椎体后壁破损的骨转移瘤十分多见，作者选取年龄大于18岁，2处以下病变，既往治疗无效的颈胸腰椎溶骨性骨破坏,破坏伴椎体后壁破损或病理性骨折引发的疼痛患者12例，在基础麻醉加局麻下实行射频消融术。采用RITA多极射频电极及Radionics cool-tip射频电极。 RITA系统设定输出功率150W,设定温度100℃，单次射频时间10分钟，患者主诉疼痛则降低10 ℃，消融时间延长5分钟，消融结束后若电极温度低于60 ℃，则延长消融5分钟。Cool-tip系统设定单次射频时间10分钟，如果患者疼痛剧烈则停止消融30秒，射频结束后射频头温度低于60 ℃则延长消融5分钟，然后另侧椎弓根入路同样过程射频消融。术后一周疼痛缓解率92%。3月后只有6例患者获得随访，另6人4例死于原发疾病，2例失访。无明显并发症发生。作者认为12例伴有后壁损伤的患者均未出现明显的神经脊髓损伤原因如下：1、入组患者椎管侵占率控制在三分之一以下，而且12例患者中只有3例有椎管内侵及；2、技术原因，清醒麻醉可以获得患者的直接反馈，患者有疼痛感觉则通过降低射频温度和能量来预防神经损伤；3、避免对靠近脊髓和神经根区域进行射频。Nakatsuka等报道椎管内实时温控监测下的脊柱痛性肿瘤10例射频治疗。针对10例放化疗手术方法无效，肿瘤边缘距离脊髓1cm以内脊柱肿瘤患者采用射频消融治疗，采用基础麻醉加局麻，Cool-Tip射频电极，同时另通过一根21G的穿刺针将一个带温度探头的测温电偶置入肿瘤与硬膜之间的硬膜外隙，实时监控硬膜外隙温度变化，温度超过45℃则立即停止消融。有9例患者监控温度不超过45℃，1例患者达到45 ℃后立即停止射频治疗，但椎管内温度最终达到48 ℃出现一过性脊髓受损表现，保守治疗2日后缓解。术后1周VAS评分由 7.5 ± 2.7 降至 2.7 ± 2,所有患者随访4.5±1.3月后死亡，1人疼痛复现，2人出现新的病灶引发疼痛。10例患者6例温控探头误入蛛网膜下腔，提示硬膜外间隙放置温控探头对于防止消融过程中脊髓热损伤有一定意义，但操作困难。

现一般认为射频消融对于痛性骨转移的止痛原理如下：1、损毁肿瘤边缘及骨膜下神经末梢； 2、消融肿瘤减少肿瘤分泌细胞因子； 3、稳定脊柱结构减少病理性骨折几率及骨内微结构的破坏。对于不可切除的引发明显疼痛的溶骨性骨转移病灶，射频消融治疗能够迅速缓解患者疼痛并提高生活质量。但射频消融虽然对于局部肿瘤控制有明显效果，对于提高患者远期生存率意义不大。且部分学者认为肿瘤消融的范围与疼痛缓解没有必然联系。伴有椎体后壁破损及椎弓根侵及的肿瘤射频治疗有损伤脊髓及神经根的危险，部分学者认为是禁忌，部分学者认为在椎管内温度监控下可做到最大限度的肿瘤消融。单独应用射频消融术治疗脊柱溶骨性转移瘤与联用椎体成形术缺乏随机对照研究。

3 射频消融技术应用于复发难治性原发脊柱肿瘤

脊柱解剖结构的复杂性，临近脊髓神经根等重要结构往往造成手术切除的不彻底，部分交界性或低度恶性原发脊柱肿瘤对放化疗敏感度较低，局部肿瘤复发率较高，再次手术困难或患者难以耐受再次手术，部分学者探索应用射频消融治疗部分多次复发难治性原发脊柱肿瘤取得较好效果。

脊索瘤是最常见原发脊柱恶性肿瘤，手术切除联合放疗或质子放疗是常用的方法，但极高的局部复发率及多次手术后再手术困难导致该疾病的治疗十分棘手，Neeman等报道1例射频消融治疗复发脊索瘤，该例患者有16年病史，接受过多次肿物切除及骶骨部分切除，术后多次放疗后肿瘤复发进行性增大，采用Cool-Tip射频电极，基础麻醉联合局麻下射频消融，无操作相关并发症，留院观察24小时后离院，随访13月无明显疼痛，术前肿瘤大小4.8×4.6 cm，术后CT增强扫描随访2月后和六月后肿瘤大小分别为4.6×4.4 cm,和3.0×3.3 cm。作者提出对于引发明显疼痛及生长迅速的脊索瘤，射频消融是传统手术与放疗之外的一种微创的治疗选择。Anis等报道射频消融治疗复发骶骨脊索瘤2例，2例患者分别为接受3次及4次手术后，均接受过大剂量放疗，复发后均出现严重的无法忍受的疼痛，一例患者口服吗啡120mg/d疼痛仍无法缓解，采用全麻下射频消融，术后观察48小时离院，术后患者疼痛完全缓解吗啡用量降至30mg/d,2月后该患者因持续坐骨神经痛接受2次消融，术后止痛药降至曲马多水平。该患者MRI随访发现射频区域肿瘤无再生长，但是非射频区域肿瘤仍生长迅速。射频消融治疗难以切除放化疗不敏感的复发性脊柱原发肿瘤是一种安全高效微创的治疗选择。

4.射频消融技术在脊柱肿瘤术中的辅助应用

李浩淼及Gasbarrini等报道11例脊柱转移瘤术中应用射频消融后行肿瘤刮除治疗。设定单次消融时间12分钟，功率150w，温度上限100℃。先行后路充分暴露硬膜囊及神经根，X线引导下经椎弓根置入射频电极到病灶处，在大量生理盐水冲洗硬膜及神经根的情况下行射频消融。作者认为射频消融后肿瘤组织固缩血管闭塞，可减少刮除过程中出血，提高肿瘤清除的彻底性及安全性。

5.脊柱肿瘤射频消融过程中的神经脊髓热损伤风险

射频消融技术应用于脊柱肿瘤要明显晚于四肢长骨，对于神经脊髓热损伤的担忧是其要原因，Froese等通过对小鼠脊髓的射频热损伤实验提出小鼠脊髓热损伤的ED50值为45℃射频时间10.8分钟。Yamane等通过在硬膜外间隙放置温度探头，测试随着温度的上升监测脊髓诱发电位的变化认为当硬膜外间隙温度超过45℃达5分钟时将引起脊髓诱发电位的不可逆改变，提出硬膜外44℃是维持正常脊髓功能的温度上限。Dupuy等通过对猪体内实验证实射频消融过程中温度在椎体内的传递远低于在椎旁肌肉中的传递，同样的射频温度和时间在椎体内及椎旁肌肉中距离射频电极5mm、10mm及15mm的温度检测分别为48℃、41℃和39℃，84℃、62℃和58℃（p<0.01）。认为松质骨能够有效的降低射频中热能的传递，完整的骨皮质是热的良好隔绝体。同时认为丰富的硬膜外静脉丛和通畅的脑脊液循环可以带走部分热量，进一步降低了硬膜外间隙的温度。保证肿瘤组织与椎管之间完整的松质骨及骨皮质结构的射频治疗将是安全的。部分学者据此认为保证肿瘤边缘与神经脊髓组织一定距离以上并骨皮质完整，射频消融术将是安全可靠的，Goetz等根据43例痛性骨转移灶射频消融治疗认为肿瘤边缘距离脊髓1cm以上方可行射频消融治疗，但临床实践中多数脊柱转移瘤伴有椎体后壁或椎管内侵及，许多学者对此类病例做了积极的尝试，例如麻醉方法上采用短效静脉麻醉药咪达唑仑及芬太尼的基础麻醉联用局部浸润麻醉，保证患者操作过程中清醒的状态并得到良好的镇痛，若射频过程中患者主诉有放射痛麻木等神经热损伤征象则立即停止消融过程或降低消融能量，避免对邻近脊髓神经组织的肿瘤进行射频消融，如前所述还有部分学者采用在射频区域周围设置温度监控电极或介入灌注方法降低射频靶组织周围神经脊髓结构温度，取得良好的效果。

6.总结与展望

影像引导下的射频消融术对于脊柱骨样骨瘤、溶骨性骨转移瘤、复发难治性脊柱原发肿瘤及脊柱肿瘤的术中辅助治疗提供了一种新的治疗选择，安全、快速起效及创伤小是它的特色，虽然存在脊髓热损伤的潜在风险，相信随着技术及器材的进步，射频消融术在脊柱肿瘤的综合治疗领域将有较大的应用。