微波诱导高温原位灭活治疗脊柱恶性肿瘤的临床初步观察

 

韦兴¹ 史亚民¹ 范清宇² 侯树勋¹ 吴闻文¹ 陈秉耀¹

1 解放军总医院第一附属医院    全军骨科研究所解放军总医院第一附属医院骨科韦兴

2 第四军医大学唐都医院      全军骨肿瘤研究所

 

摘要：目的 探讨应用微波诱导高温原位灭活治疗脊柱恶性肿瘤。方法 本组12例脊柱恶性肿瘤患者，包括原发恶性肿瘤4例、转移性肿瘤8例。单一椎体11例，相邻两个椎体1例。术中先行双侧椎板开窗或切除，经椎弓根插入2根微波天线，诱导高温灭活15～30分钟，灭活温度为50～85 ⁰C，灭活过程中硬膜外冰水降温。结果 1例术后24H出现单侧下肢感觉、运动功能完全消失，3周后逐渐恢复，余无任何围手术期并发症。手术出血量 300～850ML，平均550ML；手术时间1.5～3.5小时，平均2.5小时。术后随访3个月～1年，术后Frankel神经功能分级较术前改善，1例转移瘤死亡，1例局部复发。结论 微波诱导高温原位灭活脊柱肿瘤具有手术出血少、缩短手术时间等优点，远期效果有待进一步随访观察。

关键词：微波 高温 脊柱 恶性肿瘤

 

Primary clinical observation of hyperthermia inactivation induced by microwave in treating malignant tumor in the spine

 

Wei Xing¹ Shi Ya-ming¹ Fan Qing-yu² Hou Shu-xun¹ Wu Wen-wen¹ Cheng bing- yao¹

1 Department of Orthopaedics, the first affiliated hospital of the general hospital ,PLA

2 Department of Orthopaedics，Tangdu Hospital，the Fourth Military Medical University

 

Objective To evaluate the therapeutic effect of hyperthermia induced by microwave in treating malignant tumor in the spine. Methods Twelve patients with malignant tumor in the spine were selected. Four patients had primary malignant tumor, and eight had metastatic one. Eleven patients had the onset in single vertebra while one had it between two. After bilateral laminectomy had been performed, 2 microwave antennae were inserted into the vertebrae through the pedicle to induce hyperthermia inactivation for 15 to 30 minutes. The inactivation temperature ranged from 50 to 85℃. During this process, the dura mater was cooled with cold 0.9% NACL solution from the outside to protect the spinal cord and nerves. Results Unilateral sensory deprivation and motion functional incapacitation in the lower limb occurred in one patient 24 hours after surgery. The patient recovered gradually in 3 weeks without any complication. The blood loss ranged from 300 to 850 ml, with an average of 550 ml; the operation time ranged from 1.5 to 3.5 hours, with an average of 2.5 hours. All patients were followed up from 3 through 12 months. The Frankel neurological function gradation has been improved after surgery. One patient died of metastasis and another had local recurrence. Conclusion This treatment brings less blood loss and costs shorter operation time. Further study of the follow-up is needed to evaluate the long-term effect.

 

Key words:  microwave;  hyperthermia;  vertebrae;  malignant tumor.

 

脊柱恶性肿瘤日益多见，其中包括原发恶性肿瘤及转移瘤。以往医患双方均对其持悲观态度，采取保守或姑息治疗。随着肿瘤诊断治疗水平及脊柱外科技术的不断提高，越来越多的患者得到了更为积极的外科干预，生存期及生活质量均得到了显著改善。外科干预的方法较多，但各有优缺点^[1]。自2006年5月至2007年7月，我科开展了利用微波诱导高温进行脊柱恶性肿瘤的原位灭活治疗，初步结果令人满意，现汇报如下：

1临床资料

1．1 一般资料

自2006年5月至2007年7月，我院骨科应用微波诱导原位灭活结合椎弓根内固定治疗脊柱恶性肿瘤12例，其中男7例，女5例，年龄 32～71岁，平均47.6岁。肿瘤性质：包括原发恶性肿瘤4例、转移性肿瘤8例。原发恶性肿瘤中尤文氏肿瘤1例、骨髓瘤2例、淋巴瘤1例；转移性肿瘤中乳腺癌5例、肺癌2例、肝癌1例。肿瘤部位：颈椎1例、胸椎8例，腰椎3例。单一椎体11例，相邻两个椎体1例。术前Frankel 神经功能分级：A级 1例,B级 2 例,C级 4例, D级 2例,E级 3例；术前TOMITA外科分类：椎体间室内（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型）共10例，椎体间室外（Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型）共2例^[2]；术前疼痛VAS评分，平均为5.5分。

1．2手术方法及步骤

手术均采用后正中切口，按椎弓根内固定要求显露椎板，对于肿瘤侵犯椎体附件的病例，操作时遵循无瘤原则，分离时保留“正常组织袖”，即“切缘无瘤”。透视定位后，于跨越病变的相邻上、下椎体植入椎弓根螺钉，植入螺钉数依不同节段及病变情况而不同，以获得局部稳定为目的；然后行双侧椎板开窗或全椎板切除，其目的为：（1）、病变节段椎管减压，特别是对于有椎管压迫的病例；（2）利于微波加热时对椎管内的直接降温；（3）方便温度监测。

顺铂纱布“包裹”病侧椎弓根，用活检针经椎弓根活检（冰冻或切片病理）；安置测温针2-3枚，分别置于椎体后方（即监测椎管前方温度）、椎体前方（即胸腹膜壁层温度）、椎间盘，然后经两侧椎弓根插入微波天线，根据瘤体具体部位，确定天线插入位置及深度。灭活15～30分钟，瘤体中心灭活温度为50～85 ⁰C，上述监测点安全温度控制在40 ⁰C以下，灭活过程中硬膜外冰水降温，体感诱发电位P40监测神经脊髓功能。灭活后用刮勺经椎弓根刮除失活肿瘤组织，经椎弓根骨水泥（或加骨粉）重建椎体及安装椎弓根内固定系统。

在术后1个月随访时对患者疼痛及神经功能状态进行评估。在术后第1年内每3个月随访一次，以后每6个月随访1次。每次随访时均拍摄脊柱正、侧位X线片。疼痛评分比较采用配对t检验，P＜0.05为有显著性差异。

2 结果

   表1 12例患者手术前后Frankel分级情况

例数

 

术前              术后Frankel分级

 

Frankel分级         A   B   C   D   E

A          1    1

B          2            1        1

C          4            1   2    1

D          2                     2

E          3                     3

 

 

 

 

术后疼痛评分平均为3.5分，较术前显著降低（P＜0.05）。

1例术后24H出现单侧下肢感觉、运动功能完全消失，3周后逐渐恢复，余无任何围手术期并发症。手术出血量 300～850ML，平均550ML；手术时间1.5～3.5小时，平均2.5小时。术后Frankel神经功能分级较术前改善（表1，病例数较少未行统计学分析）。术后随访3 个月～1年，1例转移瘤死亡，1例局部复发（术前TOMITA外科分类为椎体间室外的Ⅵ型）。

3 讨论

3．1 脊柱恶性肿瘤是否需要手术？

对于脊柱恶性肿瘤是否需要手术，也就是其手术指征的问题，一直存在争议，争议的焦点就是在于利弊的权衡。脊柱肿瘤包括原发和转移性两大类。较早的文献报道单纯放疗的效果与椎板切除减压术的疗效无显著性差异，因此脊柱恶性肿瘤、特别是转移瘤患者多接受放射治疗。但是随着外科治疗技术的不断进步，在配合内科治疗的基础上，加以外科手术，可以显著提高疗效，尤其是改善患者生活质量。    Eugene k 等^[3]应用Edmonton综合评分系统，对25例脊柱转移瘤患者进行生活质量评分，指出在疼痛、疲劳、失眠、恶心、纳差等方面，手术后均有显著改善。

也有学者对手术治疗提出质疑，认为外科手术创伤大，对于脊柱恶性肿瘤（特别是转移性）的患者来说，手术的打击可能会医源性缩短患者的生存期。因此，正确掌握脊柱恶性肿瘤的手术指征显得尤为重要，但目前国内外尚未有统一的标准，在作者看来，没有统一的标准正是医学进步发展的动力和结果。综合多数学者意见，认为该类手术的指征大致包括以下几个方面：①、脊髓功能方面，出现进行性神经功能障碍，经非手术治疗无效或不能耐受；②、脊柱稳定性方面，已出现或极有可能出现进行性脊柱失稳，同时对脊髓造成压迫或威胁；③、诊断方面，非手术方法无法明确病变性质；④、疼痛方面，非手术方法无法解除疼痛，而手术可能有望减轻^[4]。当然，是否手术还有很多需要考虑的因素，譬如医疗机构的技术条件，患者的期望值、还有社会因素等。

3．2脊柱恶性肿瘤手术方法的选择

正如关于脊柱恶性肿瘤是否需要手术存在着争议一样，该类手术方法的选择同样意见不一致，而且在某种意义上二者还互为关联。较早前的脊柱恶性肿瘤手术方法较多，主要包括：单纯后路椎管减压术、单纯前路病理活检或部分切除术、前路或后路内固定术等；这些手术均存在各自的不足：或者局部易复发、或者脊柱失稳、或者神经症状不能改善等。

是否有一种手术方法能同时解决“瘤体切除+脊髓减压+脊柱稳定”呢，近年来似乎找到了答案：全椎体切除加重建术。该手术的优点是肿瘤切除彻底，局部复发率低，椎管减压和脊柱稳定性重建同时完成。刘忠军等^[5]报告27例脊柱肿瘤全脊柱切除加重建术，术后随访1年仅3例局部复发。

但其手术也遇到了挑战，最大的挑战是手术出血多，手术时间长。Bunger 等^[1]曾报告了10例恶性胸、腰椎肿瘤前后联合入路的病椎椎体切除加重建术，平均出血量8000 ml，平均手术时间9 h。刘忠军等^[5]报告手术时间为230-780 min，平均350 min；术中出血2200-10000 ml，平均4200 ml。

3．3 微波诱导高温技术治疗脊柱恶性肿瘤

是否能在完成“瘤体切除+脊髓减压+脊柱稳定”的同时，又可以减少出血、缩短手术时间（其实二者是相辅相成的）呢？2007年3月第四军医大学唐都医院报告2例利用微波原位灭活治疗脊柱肿瘤加重建术，手术出血量分别为300 ml、600 ml，手术时间分别为165 min、225 min，术后病理分别为软骨粘液样纤维瘤和肾癌骨转移。术后随访4个月，局部无复发，双下肢感觉、运动及血运正常，脊柱手术部位稳定^[6]。这是迄今最早有关微波原位灭活治疗脊柱肿瘤的文献报道，无疑这也是一次全新的尝试与探索。从理论上微波灭活可以达到肿瘤切除的效果，灭活后瘤体无血供，出血明显减少；刮除后保留的椎体骨壳，方便重建，所有操作后路一次完成，节省手术时间。

有关微波诱导高温灭活肿瘤细胞的原理已经得到公认，大量研究表明，肿瘤恶变时常伴随耐热性的下降，肿瘤细胞能够耐受的温度上限为43度，在此温度水平及以上，肿瘤细胞可被选择性地杀灭或损伤。1992年以来，西安唐都医院用微波诱导高温原位灭活技术治疗四肢及骨盆的恶性肿瘤千余例，已取得令人满意的效果^[7]。本组病例的治疗也是在范清宇教授指导下，相继于唐都医院开展的。

在接受微波诱导高温技术治疗脊柱肿瘤的疗效之前，或许其安全性更受关注，即如何防止与肿瘤相邻的脊髓、神经根、大血管以及脏器等重要结构损伤。作者在对猪的T12椎体模拟手术中发现，通过温度的控制及降温措施，微波灭活后其后肢功能正常，脊髓病理切片未见变性、坏死。而正常组织中脊髓对温度是最为敏感的。作者设计了一整套温度监测及降温保护措施，加热前预先安置测温针2-3枚，分别置于椎体后方（监测椎管前方温度）、椎体前方（监测胸腹膜壁层温度）、椎弓根下方（监测神经根温度）等，加热时将上述监测点安全温度控制在40 ⁰C以下。灭活过程中，持续冰盐水滴灌椎管内。同时术中还应用体感诱发电位P40动态监测神经脊髓功能。另一方面，主干血管由于正常血液循环的降温，在一定程度上具有自身保护作用。

不可否认，目前为止该项技术尚未完全成熟，有关手术病例的选择也有待商榷：根据微波加热的原理及实际操作中的体会，作者认为除了遵循脊柱恶性肿瘤的基本原则及共识以外，该技术仅适用于椎体间室内的肿瘤，即TOMITA外科分类中的Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。本组有2例间室外肿瘤，均为初始阶段病例，由于术中无法分离保护神经组织，灭活不彻底，术后1例局部复发。

总之，微波诱导高温原位灭活脊柱肿瘤结合重建技术，可以达到一期“瘤体切除+脊髓减压+脊柱稳定”的目的，并且手术出血少、手术时间短，但由于该技术治疗脊柱恶性肿瘤尚属于探索阶段，因此还有很多的理论及技术方面的问题需要完善，远期效果也有待进一步随访观察。

参考文献：

[1]、邱勇．欧洲CD脊柱外科98年会概况。中国脊柱脊髓杂志，1999，9(4)：233．

[2]、Tomita K, Kawahara N, Baba H, et al. Total en bloc spondylectomy: a new surgical technique for primary malignant vertebral tumors. spine. 1997;22:324?333.

[3]、Eugene K ,Joel A.Quality of Life in Surgical Treatment of Metastatic Spine Disease.Spine.2003;28: 508?512.

[4]、Tomita K, Kawahara N, Kobayashi T, et al. Surgical strategy for spinal metastases. Spine.2001;26:298?306.

[5]、刘忠军，党耕町，马庆军，等。脊柱肿瘤的全脊椎切除术及脊柱稳定性重建。中华骨科杂志 2001；21（11）：646-649.

[6]、沈万安，范清宇，张明华，等。微波诱导高温原位灭活技术治疗椎体肿瘤。现代肿瘤医学 2007；15（3）：401-404

[7]、范清宇，马保安，周 勇，等。插入式微波天线阵列诱导高温原位灭活治疗肢体恶性或侵袭性骨肿瘤。第四军医大学学报 1999；20(12)：1024-1028。

 

图1 ：病例介绍：患者女性，61岁，L1椎体转移瘤（乳腺癌）。术前TOMITA外科分类为Ⅰ型； Tomita预后评分3分；Frankel 分级术前C级，术后E级。

图片说明：

A、B、C: 术前X线片及CT；D、E：术中正、侧位透视定位，上下端为内固定椎弓根钉，病椎内为微波天线（稍粗）及测温针（稍细），各2根。F：术中照片。G、H、I：术后X线片及CT，椎体重建填充物为骨水泥与骨粉混合物。