冷冻学基础

胸部肿瘤的冷冻治疗
3.1 肺癌

3.2 经皮冷冻与光动力疗
     法联合治疗肺癌

3.4 心脏心包肿瘤

3.5 乳腺癌

3.6 乳腺纤维腺瘤

3.7 其他胸腔肿瘤

 
腹部肿瘤的冷冻治疗

4.1 原发性肝癌

4.2 转移性肝癌

4.3冷冻联合其他疗法治疗肝癌

4.4 肝局灶性结节样增生

4.5 胰腺癌

4.6 肾癌

4.7 肾上腺肿瘤

 
盆腔肿瘤的冷冻治疗

5.1 盆腔恶性肿瘤

5.2 宫颈上皮异型增生

5.3 子宫肌瘤

5.4 功能性子宫出血

5.5 前列腺癌

 
头颈部肿瘤的冷冻治疗

6.1 头颈部肿瘤

6.2 甲状腺癌

6.3 脑胶质瘤
 
体表肿瘤与淋巴肿瘤
的冷冻治疗

7.1 皮肤肿瘤

7.2 黑色素瘤

7.3 进展型体表肿瘤

7.4 淋巴瘤

 
软组织肿瘤与骨肿瘤
的冷冻治疗

8.1 软组织肿瘤

8.2 骨肿瘤

 
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4.6 肾癌
Renal cancer

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日期: 2007年5月             作者: 徐克成,牛立志,何卫兵

  • 与前列腺相似,肾是冷冻治疗较理想的靶器官,因为:①肾癌常单侧分布于肾内,在腹腔镜下易被发现;②超声、CT或MRI上能较清楚显示肾癌,因此可经皮冷冻治疗;③肾癌的发病学与机体免疫有密切关系,而冷冻能启动抗肿瘤免疫
  • 肾冷冻治疗的适应证主要为肾外周性或皮质内肿瘤、孤立性小于4cm的肾肿瘤;相对适应证有中心性或肾内部肿瘤(接近中央血管和/或收集管)、邻近肾孟的肾肿瘤和大于4cm的肾肿瘤
  • 冷冻方法有手术中(开放式)、腹腔镜下和经皮冷冻几种,以后两种最常用。经皮冷冻可在超声、CT或MRI引导下完成,以MRI引导最为可靠
  • 冷冻治疗后随访可用组织学和影像学方法,在各种影像学方法中,以MRI最适宜;对比增强灰阶超声能显示血管状态,可代替CT或MRI评价肾癌冷冻治疗的疗效
  • 开放式肾冷冻并发症少,可替代手术切除治疗肾肿瘤。Khorsandi等对17例小于4cm的肾肿瘤作了开放冷冻治疗。术中中位失血量100ml,住院时间2-8天。随访10-60个月(中位30月),除1例的肿瘤大小无改变,其余15例的肿块在MRI上均显示梗塞和缩小
  • 腹腔镜下冷冻治疗小肾肿瘤,安全,创伤小。Hruby等比较了腹腔镜下部分肾切除(LPN)和冷冻治疗(LC)的结果,发现LC的手术时间短;术后无并发症发生;对LC和LPN组分别随访11.3和12月,均未见疾病复发
  • 经皮冷冻治疗肾小肿瘤的创伤更小。Gupta等报道20例患者共27个肾肿瘤接受CT引导下经皮冷冻治疗。12例患者16个肿瘤接受1个月以上(中位5.9个月)随访,15个在随访期未见复发。广州复大肿瘤医院 9例肾细胞癌患者接受了经皮冷冻治疗。肿瘤大小1.1~4.2cm,平均3.2cm。8~38个月随访期内,3例死亡,分别生存16、19和32个月;有2例分别在12和19个月时仍生存,其后失去随访;其余4例已生存5~38个月
  • 广州复大肿瘤医院应用手术中或经皮冷冻,治疗12例局部进展性肾癌,引起肿瘤缩小60%-90%以上,存活期5~49月
  • 冷冻方法的选择可按以下原则:①单个浅表性小肾癌:腹腔镜下冷冻;②多发性肾癌,靠近肾门的肿瘤:手术中冷冻;③小肾癌,单个或不超过3个,患者全身情况较差:经皮冷冻;④局部进展性肾癌:患者一般情况好,作手术中冷冻,已有转移者,为达到姑息性效果,作经皮冷冻
  • 与手术或腹腔镜肾部分切除相比,冷冻治疗小肾肿瘤有治疗时间短、并发症少的优点;与射频消融相比,冷冻有需止痛麻醉剂少、靶组织坏死更完全等优点。因此,冷冻有希望成为治疗小肾肿瘤的首选微创疗法
  • Comparatively to the prostate, the kidney is an ideal solid organ for cryoablation, because ① it usually harbors unifocal malignancy and can be easily mobilized laparoscopically, enabling a higher degree of precision in completely involving the targeted area,② renal cryoablation is effectively monitored with ultrasound, CT and MRI,hence is performed percutaneously,③ renal cancer is associated with abnormal immunity,and freezing induces an immunostimulatory signal that creates a T-cell response to the tumor
  • Indications of renal cryoablation:peripheral or cortical lesions are ideal (deeper lesions difficult to image intraoperatively);solid lesions less than 4 cm,with no solitary kidneys,no familial syndromes,no renal insufficiency and prior renal surgery. Relative contra-indications: ①central/hillar mass (close proximity to the central vessels and/or collecting system);②tumors abutting renal pelvis; ③tumors greater than 4 cm
  • Renal cryoablation can be accomplished using an open surgical technique, a laparoscopic approach, or via a percutaneous procedure
  • Renal cryoablation via an open approach is associated with few complications and represents a viable alternative to extirpative surgical techniques. Khorsandi et al reported that 17 patients received open renal cryoablation for lesions smaller than 4 cm in diameter. The median blood loss was 100 ml, and the median hospital stay was 2 days (range, 2-8 days). The median length of follow-up was 30 months (range, 10-60 months). Postoperative serum creatinine levels were unchanged. Follow-up magnetic resonance imaging scans have demonstrated infarction and a reduction of lesion size in 15 of 16 cases,and the size of one patient’s mass was unchanged after 3 months
  • Laparoscopic renal cryosurgery appears to be a safe and effective minimally invasive alternative for the treatment of small renal masses. Hruby et al compared laparoscopic partial nephrectomy (LPN) and laparoscopic cryoablation (LC) for the management of small renal tumors located near the renal hilum. All 23 cases were successfully completed laparoscopically. The mean operative time for LPN and LC was 2.8 hours and 2.3 hours, respectively (P =0.03). The mean estimated blood loss was 197 ml for LPN and 70 ml for LC (P <0.01). The analgesic requirement for those undergoing LPN and LC was 29 mg morphine equivalent and 23 mg morphine equivalent, respectively (P =0.41). The hospital stay for patients in the LPN and LC groups was 3.9 days and 3.2 days respectively (P =0.55). No intraoperative complications occurred in either group. Six patients experienced nine postoperative complications in the LPN group. The LC group had no postoperative complications. No disease recurrence developed during the 11.3 months of follow-up in both groups
  • Percutaneous renal tumor cryoablation is technically feasible with minimal morbidity. Gupta et al reported that CT guided percutaneous renal cryoablation was performed on 27 tumors using conscious sedation in 20 patients. The method appears technically feasible as of the 27 cryoablations performed. 16 tumors in 12 patients were followed-up with imaging followup of 1 month or more (mean follow up 5.9 months). Of the 16 cryoablated tumors 15 showed no signs of enhancement on followup. Nine patients with renal cell cancer of 1.1-4.2 cm (mean 3.2 cm) received percutaneous cryosurgery in Fuda Cancer Hospital Guangzhou. During follow-up of 8-38 months,3 patients died with survival time of 16,19,and 32 months,respectively;2 patients were alive for 12 and 19months, respectively,until the last following-up;4 patients are alive with survival of 5~38 months
  • Twelve patients with locally advanced renal carcinoma received percutaneous cryosurgery in Fuda Cancer Hospital Guangzhou. Tumors shrunk for 60%-90%.Survival time was 5-49 months
  • Cryosurgery is performed according to the followings:①solotary superficial small renal cancer:laparoscopic cryosurgery;②multiple renal cancer,located near the renal hilum:intraoperative cryosurgery;③small renal cancer,single or ≤3 in number,and poor patient’s condition:percutaneous cryosurgery; ④locally advanced renal cancer and good patient’s condition:intraoperative cryosurgery;⑤advanced and metastatic renal cancer:percutaneous cryosurgeryCompared to open or laparoscopic partial nephrectomy (LPN),cryosurgery for small renal tumors has a shorter operative time and results in significantly fewer postoperative complications. Also, cryoablation is technically easier to do than LPN. Compared to radiofrequency ablation, cryosurgery appears to require less analgesia and to induce more complete targeting tissue necrosis. Cryosurgery has therefore evolved to become current minimally invasive nephron-sparing procedure of choice in the majority of patients with a small renal tumor

肾癌(又称肾细胞癌或肾腺癌)是起始于肾小管细胞的恶性肿瘤,占癌肿病例的2%~3%。男性为女性2倍,诊断时平均年龄60岁。

治疗概述

  • 手术是可切除性肾癌的首选方法。根治性肾切除用于局限性肾癌,但有时也用于顽固性出血和疼痛病例的姑息治疗。部分肾切除又称保留肾单位手术(nephron-sparing surgery),适用于小的局限性肾癌,尤其是双侧性肾癌病例
  • 辅助性化疗对预防术后复发作用不大。术后局限性残余肾癌、癌肿扩展到肾周脂肪、区域性淋巴结和肾静脉受累者,可予以术后放疗
  • 生物学或免疫学治疗可用于转移性肾癌。α-干扰素可产生12%~15%的反应率。白介素-2作为单一疗法,可使70%的病例取得完全或部分反应。联合应用白介素-2 和肿瘤浸润性淋巴细胞或 α-干扰素有令人鼓舞的治疗作用。过继免疫疗法包括树突状细胞肿瘤疫苗已被证明可使部分对其他疗法无反应的病例得到改善

随着腹部影像技术的广泛采用,临床上发现的小肾癌病例愈来愈多。一些微创保肾单位技术相继应用于肾癌治疗,其中经腹腔镜或经皮冷消融受到广泛重视。

实验研究

肾冷冻治疗研究起于上世纪60年代。Bush等首先作了液氮冷冻肾的实验性研究,评价了此种肾移植后功能恢复的可能性。随后的研究集中于肾冷消融的功能、形态、组织学、放射学和技术方面(表4.6-1)。研究结果可归结如下[1]:

  • 引起癌细胞完全破坏的临界温度是-40C;较长时间冷冻(15~20分钟)、反复(2个轮回)冷冻和缓慢复温,是保证有效冷冻的基本条件
  • 靶组织内血流会影响冷冻效果,增加血流会破坏或减慢冰球的对称性增长。但完好的循环有助于防止集合管的冷冻损伤
  • 冰球边缘温度在0C左右,不会引起靶细胞损伤;距离冷冻探针4~6mm处温度在 -40C ~-20C。为保证靶细胞完全破坏,冷冻区应超过肿瘤边缘至少10mm
  • 肾门结构对冷冻具有相对抗性,因此冷冻能安全地治疗肾门或中心区肿瘤
  • 应根据肿瘤大小使用一根或多根冷冻探针,同时应用3根探针可使冷冻速度加快,减少过度区,产生的冷冻区约为单根探针冷冻的3倍。但即使用3根探针,产生的治疗区仅8mm3,不足以完全覆盖2-cm的病变,因此可能需更多根探针,有时需用4-6根
  • 冷冻后组织学演变:1小时内,间质出血,血管充血,伴红细胞渗出到损伤的实质内,出现凝固性坏死;1周后,出现4个不同的区域, 即中心坏死区、炎症浸润区、出血区和纤维化区。缺血性坏死区可相对突然地(1-2mm)过度到冷冻区边缘的相对正常区。过度区有出血。冷冻区的愈合是逐渐的,出现纤维化收缩,呈锲形改变
  • 冷冻后影像学表现:超声显示冰球前部分,后部分被声影掩盖;CT显示冰球为边缘清楚的低密度区;MRI可完整地显示冰球,提供冰球演变的三维图像

表 4.6-1 肾冷冻治疗的动物实验研究

报告者(年份)

实验对象

进路

技术

结果

Bush (1964) [2]

开放

直接冷冻,液氮

显示快速冷冻的效用,术后肾功能很快恢复

Breining (1974) [3]

开放

直接接触法冷冻

作组织学、组织化学和自体放射显像研究,证明冷冻治疗的可行性

Helpap (1979) [4]

开放

直接接触法冷冻(6.5mm3)

免疫学研究,显示冷免疫

Sindelar (1981) [5]

开放

穿刺冷冻

探讨冷冻区超微结构改变活冰球的监测

Barone (1988) [6]

开放

穿刺冷冻

研究冷冻后肾功能和形态学改变

Onik (1993) [7]

开放,腹腔镜下

穿刺冷冻

研究冷冻后超声图像表现

Stephenson (1996) [8]

开放,经腹腔镜

接触法冷冻

显示腹腔镜单个轮回冷冻,可使靶组织消融

Cozzi (1996) [9]

绵羊

开发

穿刺法冷冻

显示单个轮回冷冻可有效地消融靶组织

Gill (1996) [10]

腹腔镜下

穿刺法冷冻

显示腹腔镜下和经皮肾冷冻的可行性

Chosy (1996) [11]

开放

穿刺法冷冻

试验温差电偶监测冷冻过程

Nakada (1997) [12]

腹腔镜下

穿刺法冷冻

比较穿刺法和接触法冷冻

Campbell (1998) [13]

开放

穿刺法冷冻

探讨肾动脉钳夹对冷冻的影响

Sung (1999) [14]

开放

穿刺法冷冻

显示冷冻对肾收集管的安全性

Chen (1999) [15]

开放

穿刺法冷冻

研究了冷冻后多普勒血流和能量多普勒的表现

Nakada (1999) [16]

开放

穿刺法冷冻

在移植VX2肿瘤模型研究深度冷冻和部分肾切除的治疗作用

Rehman (2001) [1]

腹腔镜下

穿刺法冷冻

研究应用超细(1.4mm)冷冻探针的可行性,显示其能减少出血,提高冷冻效果

适应证
肾冷冻治疗主要适用于肾外周性或皮质内肿瘤和孤立性小于4cm的肾肿瘤;中心性或肾内部肿瘤(接近中央血管和/或收集管)和邻近肾孟的肾肿瘤在选择性病例也可予以冷冻治疗;大于4cm的肾肿瘤如不能手术切除或患者不能耐受手术,也可予以冷冻,目的在于减少瘤负荷,改善症状。

冷冻方法

开放性冷冻

给予全身麻醉,作肋缘下切口,游离结肠,暴露病变肾,应用术中超声探查肾内肿瘤位置、大小。一旦发现肿瘤,即切开Geroto包膜。探查肾门部有无肿大淋巴结。一般不分离肾血管,除非准备必要时作根治性肾切除。如需要可作肾肿块活检或穿刺细胞学检查。在超声引导下,向肾肿块内插入1~3根冷冻探针,然后启动冷冻系统进行冷冻,按照超声显示的图像,使冰球包围整个肿块及其周围0.5cm宽的正常组织(图4.6-1)。一般作2个轮回冷冻-复温。完成第二个轮回冷冻-复温后,退出探针,向针眼内填塞浸泡有凝血酶的明胶海绵或灌注生物胶(图4.6-2)[17]。

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        A                                        B
        图4.6-1 开放性肾冷冻
        (引自Rukstalis DB,et al. Urology. 2001; 57(1):34~39)
        A.冷冻探针(3-mm)置于肾实质肿块内,探针周围形成冰球;B.肾肿瘤冷冻-复温后

腹腔镜下冷冻

从后腹腔途径进镜。全身麻醉后,让病人处于侧卧位。放置导尿管和胃管。在12后肋顶端作一2 cm切口,插入气囊扩张器至后腹腔内,扩张气囊,使工作空间达1000ml。然后置入Hasson套管,输入CO2,至压力15mmHg.,再放入另2根套管针。

游离Gerota包膜,暴露肾。应用腹腔镜专用10-mm超声探头(图4.6-2 ),确定肿瘤部位。如果腹腔镜下看到肿瘤,可取活检,然后插入冷冻探针至肿瘤中心。探针位置由超声控制。如果腹腔镜下不能看到肿瘤,则退出Hasson套管针,经此套管针切口,插入带有引导针的直肠超声探头,确定肿瘤位置后取活检,将引导针放于病变中心,再置换J-钢丝,经此钢丝插入5-mm扩张器,然后放入冷冻探针进行冷冻治疗。根据肿瘤大小,植入1根或多根探针(图4.6-3、4)。

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        A                     B
        图4.6-2 超声引导腹腔镜下肾冷冻
        (引自Remer EM, et al. AJR 2000;174(3):635~640)
        A.专用于腹腔镜检查的超声探头;B.显示超声探头至于肾前表面,正对着肾后部的肿瘤。冷冻探针插入肿瘤内,冰球开始形成

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        A                                        B
        图4.6-3 在腹腔镜下植入多根冷冻探针冷冻肾肿瘤 
        (引自Bachmann A, et al. Euro Urology 2005;47:474~479)
        A.冷冻探针插入;B.冰球形成,冷冻区包括肿瘤周围1cm正常组织

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        A                                  B
        图4.6-4 腹腔镜下肾肿瘤冷冻时超声对冰球的监控 
        (引自Remer et al. AJR:174, June 2000; 1595~1596)
        A.超声探头位于肾前表面,正对肿瘤。冷冻开始后见弓形高回声界面,伴后方声窗。弯箭头示肿瘤的囊性变,直箭头示冷冻探针;B.冷冻后8分钟声象图,显示冰球覆盖整个肿瘤

经皮冷冻

按以下步骤完成:

  • 区域性或局部麻醉
  • 应用超声/CT/MRI预先测定肾肿瘤位置、大小
  • 病人取前倾或后侧卧位
  • 经皮插入冷冻探针,可用2-或3-mm氩氦冷冻探针,按肿瘤大小,插入1根或2~3根乃至更多
  • 完成2个轮回冷冻-复温
  • 应用超声、CT或MRI经腹探查,监视冷冻全过程
  • 冰球范围应超过肿瘤边缘1.0cm
  • 冷冻区应与肾窦保持一定距离,以免伤及集合管系统

经皮肾冷冻通常在超声或CT引导下完成。在超声上,不断增长的冰球表现为不断扩展的弧形高回声界面,伴后方声影(图4.6-4)。超声监控的缺点是声波不能穿过冰球,以致对肿瘤后部分不能清楚显示。

现认为,MRI作为冷冻过程的首选引导技术,比之超声或CT,有以下优点:

  • MRI能同时显示肾矢状和冠状位图像,从而可保证冷冻探针能较正确地插入肿瘤内
  • MRI具有优于CT或超声的组织对比和空间分辨率。无照射危险
  • MRI能显示冰球影像的远侧,而由于声影的作用,超声常不能达此目的

应用水平开放MRI系统能十分清楚地显示冷冻探针穿入肾肿瘤内和冷冻区扩展过程(图4.6-5,6 )。


        A                                B                                C
        图4.6-5 水平开放式MRI引导经皮肾冷冻
        (引自Harada D, et al. Radiation Med 2001;19:291~296.)
        A.显示2根探针插入肾肿瘤内;B.横切位(B1);C.冠状位(B2)MRI显示冰球包绕肿瘤


        A                                B                                C
        图4.6-6 水平开放式MRI引导经皮肾冷冻
        (引自Harada D, et al. Radiation Med 2001;19:291~296)
         A.显示2根探针插入肾肿瘤内;B.横切位(B1);C.冠状位(B2)MRI显示冰球包绕肿瘤

冷冻后经过

组织学 冷冻治疗后1小时,冷冻区与周围正常肾实质分界明显。在显微镜下,有广泛性血管充血,伴早期凝固性坏死,有肾小球出血、毛细血管内纤维素沉着、肾乳头上皮脱落,炎症反应轻微,仅有轻度的多形核白细胞浸润。组织存活区与非存活区之间界限分明(图4.6-7 )[23]。


        图4.6-7 肾肿瘤冷冻后组织学表现:组织存活区(V)和非存活区(NV)之间界限清楚。图右侧显示出血(H)和早期坏死(N),左侧显示肾小管萎缩(T),无坏死(HE,X400)
         (引自Edmunds T, et al. J Endourol 2000;14:139~143)

电子显微镜下,冷冻区呈现细胞死亡改变,如细胞膜部分断裂、胞浆空泡化、线粒体外膜断裂、染色质浓缩、核膜丧失和肾小球腔出血等。

冷冻1个月后,冷冻区呈现纤维化改变,伴慢性炎症。

影像学 在各种影像学检查中,MRI最适宜肾肿瘤冷冻治疗后的随访。MRI检查能清楚地显示肾及其周围结构。所有被冷冻的病变在T1加权像上均呈等强度信号,在T2加权像上呈低强度信号。有些病例在冷冻后第1天MRIT1像上,在冷冻区与肾正常组织之间有一高强度环。30天后,T1和T2加权象上均测到冷冻区的增强的信号,但无钆增强出现。应用MRI随访表明,肾癌冷冻治疗后1、2和3个月时,分别于14%、23%和40%患者显示病变缩小。

Rukstalis等[24]对29例肾肿瘤冷冻后进行了MRI随访,发现有以下几种表现:①冷冻区梗塞,无或仅有轻度信号增强。梗塞区较原先肿块稍大;②延迟性增强,提示局部出血;③86.9%的患者在3个月后,冷冻区完全消散,或留下小的实质性疤痕,无信号增强;1例在冷冻区出现非增强性囊肿性改变;④肿块增大,后活检证实为肿瘤复发或残余。

Remer 等[19] 用MRI随访了腹腔镜下肾肿瘤冷冻后的改变,显示:1个月时冷冻区平均缩减61.5%;3个月时减小78.7%;6个月时减小83.5%;1年后减小94.2%(图4.6-8)。


        A                                B                                C
        图4.6-8 MRI 显示肾癌冷冻治疗后动态变化
        (引自Remer EM, et al. AJR 2000;174(3):635-640)
         A.肾冷冻后第1天MRI非增强T1加权像显示冷冻区(实心箭头),临近肾的卵圆形影为氧化纤维素物质敷料(空心箭头);B.T2 加权MRI显示冷冻区与肾实质之间部分低强度影(箭头),冷冻区内呈异质性信号强度(实心长箭头)。空心箭头所指低信号强度区为敷料;C.T1加权增强MRI显示冷冻区无增强;D.T2加权MRI显示冷冻区与肾实质之间完全低强度环(箭头)。冷冻区内呈异质性信号强度(长箭头)

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        A                                         B
        图4.6-9 CT 显示肾盂肾癌冷冻治疗
        A.左侧肾盂肾癌;B.氩氦刀冷冻术中

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        A                                         B
        图4.6-10 A.右侧肾癌;B.CT引导下氩氦刀冷冻冰球覆盖肿瘤

对比增强灰阶超声(CUS)能显示血管状态,可代替CT或MRI应用于评价肿瘤对介入治疗的反应,目前已用于评价肾癌冷冻治疗的疗效。Zhu等[25]观察了3例肾癌患者冷冻治疗前后CUS的表现,发现肿瘤周边部和内部有管状或结节状高回声,并轻度搏动,提示为动脉局部扩张(arterial feeders)。冷冻后,初期动脉扩张增强,但随后迅速减弱,2周后消失。与CT或MRI 相比,CUS 能更为突出地显示动脉性变化,看来可更有效预测和判断冷冻治疗的效果(参见图2.6-13 )。

临床报道

1995年,Uchida 等[26]首先报道应用经皮冷冻治疗2例肾小肿瘤取得成功,并发现拴塞肾动脉可减少循环血流的温热作用,提高对肿瘤的杀灭效应。此后陆续有应用开放式、经腹腔镜或经皮冷冻治疗肾肿瘤的报道。

开放性冷冻

Delworth等[27]应用冷消融作为保肾单位的方法,治疗2例单个肾患者。第一例患者有一3cm肾细胞癌,另一例有一10cm血管肌脂肪瘤。手术时间分别为3.5和4.5小时,术中失血分别为200ml和700ml。术后肾功能正常,一个月时MRI显示肾癌大小明显减小,3月时MRI显示血管肌脂肪瘤增大10%。这项研究虽然无病理学资料,但提示肾冷消融可安全地实施于肾肿瘤患者,不会对肾功能有明显影响。

Rukstalis等[18]评价了开放性冷冻消融治疗小实质性肾肿块的安全性和疗效。共29例肾癌患者接受治疗。肿块大小中位值为2.2cm,22例为实质性肾肿瘤,7例为复合性肾病变。91.3%的患者在治疗后中位随访期16个月内,放射学显示完全性反应,仅局部残余疤痕或小的非强化性囊肿。一例经活检证实有肿瘤复发。作者认为开放性冷消融是原位消除肾实质性或复合性肾肿瘤的安全技术。

Khorsandi等[28]对17例肾肿瘤作了开放冷冻治疗。肿瘤大小均小于4cm。术中中位失血量100ml,住院时间2~8天。术后血清肌酐水平无改变。在10~60个月(中位 30个月)随访期内,除1例的肿瘤大小无改变,其余15例的肿块在MRI上均显示梗塞和缩小。


腹腔镜下冷冻

Gill等[29]报告56例肾癌接受腹腔镜下冷消融的结果。对每例均至少随访3年。肿瘤平均大小为2.3cm,术中冷冻范围平均为3.6cm。随访主要采用MRI,分别在术后第1天,1、3、6、12和24个月各作一次,以后每年作一次。术后6个月时在CT引导下作活检。如MRI提示有病变而活检阴性,则重复作活检。结果显示:①术后3、6个月和1、2和3年时MRI上,冷冻性病变分别缩小26%、39%、56%、69%和75%。3年后,有17%的冷冻后病灶在MRI上消失;②仅有2例经活检证实有肿瘤存在或复发;③51例单个肾癌患者,3年癌特异性存活率为98%;④无一例需要转向开腹治疗,所有病例均未发生尿漏等严重并发症。

Moon等[30]报告在超声引导下给16例实质性肾肿瘤作了腹腔镜下冷冻治疗的结果。肿瘤均小于4cm,平均2.6cm。其中5例肾细胞癌,2例 瘤细胞转移化生(oncocytomas)。平均住院时间1.9天。在平均随访时间9.6月期间,所有肿瘤均无MRI增强,其大小稳定或缩小。

Powell等[31]复习了腹腔镜下肾冷消融的生物学、技术和转归。25例患者接受治疗。术前肿瘤大小平均为2.4cm(1.5~3.6 cm)。72%为肾细胞癌。肿瘤分级平均为2.3(2~4)。2例出现并发症,包括出血(需输血)和肾积水,均经保守治疗而恢复。3例转向剖腹治疗。平均随访期16.2月(6~36个月),此期内无一例有肿瘤复发。作者认为腹腔镜下冷消融对于小的外周性肾肿瘤,是一良好的保肾单位治疗,并发症少,可为病人耐受,尤适用于不适宜开放性冷冻的患者。

Desai 等[32]先后报告给42例肾肿瘤患者作腹腔镜下冷冻治疗的经验。肿瘤平均大小为2.3cm,冷冻治疗时间平均17分钟,估计失血量66.8ml,住院时间1.8天。

Gore等[33]总结了腹腔镜下应用17号冷冻探针作冷冻治疗的经验。4例肾癌患者年龄21~78岁。肿瘤大小1.5~2.5cm。作二个轮回冷冻-复温,冷冻温度最低为-70℃。平均手术时间125分钟,平均失血量29ml。无围手术期并发症发生。在随访期,仅有一例患者肿瘤增大,给予经皮射频消融治疗。作者认为,对于肾前方和后方的肿瘤,如能在腹腔镜下对其清楚地分离,并在直视下正确插入冷冻探针,则冷冻的效果不亚于手术切除。

对靠近肾门血管的肾小肿瘤处理甚为困难,作肾部分切除面临着收集管重建、止血和肾缺血等问题。在腹腔镜下作肾肿瘤冷冻,看来比之肾部分切除更为简单,也更为安全。Hruby等[34]在23例肾门部肿瘤患者比较了腹腔镜下部分肾切除(LPN)(12例)和冷冻治疗(LC)(11例)的结果,发现:①手术时间:LPN和LC分别为2.8小时和2.3小时(P=0.03);②平均估计失血量分别为197ml和70ml(P<0.01);③麻醉药吗啡类似物需用量分别为29 ml 和23 mg(P=0.55);④两种手术均无术中并发症发生;⑤LPN组中有6 例出现术后并发症,包括出血、发热、肠梗阻、尿路感染各1例,尿漏4例,而LC组术后无并发症发生;⑥对LC和LPN组分别随访11.3和12月,均未见疾病复发。

经皮冷冻

Harada 等[35]应用水平开放MRI系统引导,经皮冷冻治疗4例肾肿瘤患者,内2例为肾细胞癌,1例为中间型肿瘤,1例未有组织学诊断。肿瘤小于4cm。3例在治疗后1天即出院。除1例有肾周出血外,均无并发症出现。6周后CT随访显示肿块无增强效应,3个月后CT检查显示肿块缩小。

Sewell 等[36]报告在介入MRI引导下,给2例肾癌患者作经皮冷冻治疗。1例有慢性肾衰竭、胰岛素依赖性糖尿病、心衰竭等病史,左肾有1.6cm 肾细胞癌;另1例77岁,曾因结肠癌作过右半结肠切除、因左肾癌作过左肾切除、因右肾细胞癌作过右半肾切除。后又发生第三个肾细胞癌,位于右肾残部。上述两例均给予经皮冷冻治疗,取得良好效果,分别在35和36个月内无复发,也未发生并发症。

Shingteton和Sewell Jr[37]报告12例孤立性肾肿瘤,接受介入性MRI引导下的经皮冷冻治疗。患者平均年龄62.5岁,肿瘤大小1.0~4.0cml。无一例出现治疗相关并发症。根据MRI或CT随访资料,在3~36个月随访期,12例中8例的肿瘤在一次治疗后即完全消融;其余4例残存肿瘤,内3例接受了再次冷冻治疗,其中2例肿瘤被完全消融,因此,在总数12例中,仅2例有肿瘤残余。

Gore 等[38]在腹腔镜引导下,经皮冷冻治疗4例肾肿瘤,平均手术时间125分钟,平均失血量29ml。无手术后并发症发生。随访8~17个月,3例无病生存,1例在6个月后CT复查疑有复发,接受了射频消融,再随访6个月,未见复发证据。

Kodama等[39]报告一例35岁肾细胞癌患者接受经皮冷冻治疗。患者共有5个肿瘤:左肾2个,右肾3个。在MRI监视下,应用氩氦冷冻系统2-和3-mm探针进行冷消融。3个肿瘤治疗后完全消失,2个肿瘤仍残存,主要因为肿瘤与邻近器官太靠近。无并发症发生,肾功能也保持正常。

Gupta等[40]报道20例患者共27个肾肿瘤接受CT引导下经皮冷冻治疗。患者的肿瘤大小≤5cm,不适合手术,或患者希望作保肾单位治疗。在全部患者顺利完成治疗,仅1例肾癌较大,并发出血而需输血。12例患者16个肿瘤接受1个月以上(中位5.9个月)随访,15个肿瘤在随访期未见复发。

2001年12月-2005年11月,在广州复大肿瘤医院有9例肾细胞癌患者接受了经皮冷冻治疗。年龄49~78岁,中位年龄54岁,男6例,女3例。病程4~37个月,平均11个月。症状主要为血尿(5例)、腰痛(1例)。超声和CT显示:8例为单侧肾病变,1例为双侧病变。6例有单个肿瘤,2例有2个,1例4个。肿瘤大小最大径1.1~4.2cm,平均3.2cm。在超声或CT监测下作经皮穿刺冷冻治疗。冷冻仪为Cryocare氩氦系统,采用2-mm和3-mm冷冻探针。术后随访8-38个月。3例在随访期死亡,其中2例死于肿瘤播散,1例死于脑血管意外,分别存活16、19和32个月。有2例分别在12和19个月时仍存活,其后失去随访。其余4例已分别存活5、8、22和38个月。

局部进展性肾癌的冷冻治疗

以上资料均指小肾癌的冷冻治疗,至于局部进展性肾癌的治疗,尚少文献报道。在近5年内,广州复大肿瘤医院应用手术中或经皮冷冻,治疗12例局部进展性肾癌,结果如表4.6-2。12例中,男8例,女4例,年龄21~87岁,中位57岁。仅1例为初治,其余均接受过手术、化疗/放疗和免疫治疗而复发。手术中冷冻3例,经皮冷冻9例。结果:肿瘤缩小60%~90%以上,7例已生存5~29个月。已生存49个月一例肿瘤为T3N0M0,经皮冷冻后,肿瘤缩小90%以上,4年后随访已找不到肿瘤存在证据。手术冷冻的3例全部死亡,存活期分别为18、28和7个月,死亡原因分别为肺转移合并感染、全身衰竭和肾衰竭。有2例接受经皮冷冻,分别在12和7个月后死于肺转移和全身转移。

表4.6-2 12例局部进展性肾癌冷冻治疗结果

例序

性别

年龄

分期

冷冻技术

肿瘤缩小%
(超声/CT/MRI)

存活期(月)

1

45

T3N0M0

手术中冷冻

〉80

18

2

77

T3N1Mx

手术中冷冻

90

28

3

43

T3N0M0

经皮冷冻

〉90

49*

4

59

T3N2Mx

经皮冷冻

60

12

5

76

T2N1M0

经皮冷冻

〉90

28*

6

49

T3N1Mx

手术中冷冻

90

7

7

57

T3N1M0

经皮冷冻

80

21*

8

61

T3N0Mx

经皮冷冻

〉80

14*

9

26

T3N1M0

经皮冷冻

〉90

9*

10

65

T3N1M0

经皮冷冻

90

9*

11

39

T4N2M1

经皮冷冻

〉70

7

12

87

T3N0M0

经皮冷冻

〉90

5*

*仍生存

讨论

冷冻治疗肾癌的可行性

与治疗前列腺癌相似,肾是冷冻治疗较理想的靶器官,这是因为:①肾癌常单侧分布于肾内,在腹腔镜下易被发现,便于冷冻治疗;②超声、CT或MRI上能较清楚显示肾癌,因此可经皮冷冻治疗;③肾癌的发病学与机体免疫有密切关系,而冷冻能启动抗肿瘤免疫,发挥全身性治疗效果。

对于进展性肾癌,包括复发性和转移性,冷冻治疗虽然不能根治,但可减少瘤负荷,为其他治疗创造条件。如表4.6-2所示,接受冷冻治疗的患者中,存活1年以上不在少数,最长1例已健存49个月。因此,即使对晚期肾癌,仍不应放弃,应给于包括冷冻在内的综合治疗。

冷消融对肾的安全性

一系列实验研究显示,冷消融对非癌性肾组织和肾功能无负面影响。消融后冷冻区随时间而收缩变小。第8天可见一凝固性坏死区,周围被狭窄的亚致死损伤区包绕;3个月时坏死区完全吸收,代之以纤维化组织。给猪双肾进行冷冻,发现肾冷损害在第7天减小42%,30天时减小52%,90天时完全吸收。

肾功能是否受损取决于冰球累及的肾实质量。在精确的监视下对靶组织进行选择性冷消融,是保护正常肾实质的关键。狗实验模型(血清肌酐0.6~0.9mg/dl)在单例肾冷消融(平均直径3.2cm)后第2天血清肌酐出现暂时性升高(1.0~1.9mg/dl),28天时肌酐降至1.0~1.5mg/dl。对猪双肾时行冷消融处理,平均血清肌酐水平在第0、1、3和7天分别为1.5、2..3、1.8和1.4mg/dl,均处于正常范围内。

肾肿瘤冷消融后,被冷冻的组织留在原位,冷冻-复温本身也可引起未冷冻的肾实质损伤,尿形成和代谢微环境会发生改变。这些改变会否引起肾功能异常?能否促进肾结石发生?NG和Gill[41]对14例接受腹腔镜下冷消融的肾肿瘤患者进行了术前、术后评价,发现术后6个月内,24小时尿成分,包括上皮细胞、结晶体、管型等项目未见异常,尿pH、无机盐等在术后2个月内一直保持正常。唯一异常的是β2-微球蛋白升高,术后第1天升高15倍。β2微球蛋白是反映肾小管功能异常的特异性敏感指标,冷冻后出现升高是可以预期的。随着时间推移,β2-微球蛋白迅速降低,1个月后降至正常的1倍,2个月后降至接近正常范围,说明冷冻引起的肾功能异常是暂时性的,可自发性恢复。冷冻也不会促发肾结石发生。

冷冻是否对肾收集系统有影响?Sung等[42]作了实验研究。在超声和逆行性肾孟造影的监视下,对18只猪的肾盏系统进行意图性冷冻,1个月后,发现正常尿路上皮重新生长,固有层和平滑肌层内有少量疤痕,邻近的肾实质被纤维疤痕代替。逆行肾孟造影显示肾盏系统全部愈合,无尿漏发生,说明肾冷消融所致的集合管系统的损伤是可复性的。

肾冷消融不会改变肾静脉或肾动脉内温度。Schulsinger等[43]制造猪肾冷损伤,探针顶端温度为-147.7℃。肾动脉和肾静脉基础温度分别为35.3℃和34.9℃,冷冻后,肾动脉和肾静脉内温度分别为35.4℃和34.5℃。另一份在猪实验模型作的研究显示,肾冷消融期间全身(食管内)温度仅降低1~3F。

冷冻与肾切除的比较

Nakada等[44]在兔实验性移植性肾癌比较了冷冻与肾切除的效果。给实验兔左肾内移植来自同种兔的肿瘤块,7天后将动物分为3组:①给予冷消融;②开放性根治性肾切除;③不处理。22天后处死动物,观察肿瘤生长和发展情况,结果如表4.6-3,显示冷冻与肾切除对肿瘤的治疗效果无差异。

表4.6-3 移植性肾癌兔接受治疗后转归

 

分 组

冷冻(35只)

肾切除(35只)

未治疗(10只)

治疗时肿瘤大小(mm3)

74.2±15.9

52.6±10.7

 

肿瘤状态

 

局限

8(23%)

11(30%)

10(100%)

转移

12(34%)

13(36%)

10(100%)

治愈率%

66

64

0

汇集文献中肾癌冷冻治疗的结果,共326例患者,接受开放性、腹腔镜下或经皮冷冻治疗,中位随访期30.4月,复发或转移发生率4.6%,病患率(不良反应或合并症)10.6%(表4.6-4 ),疗效与手术或腹腔镜下切除几无差异,而病患率低于切除治疗(表4.6-5)。

表4.6-4 肾冷冻治疗的临床报告

报告者

冷冻技术

例数

中位随访时间(月)

疾病转移和
复发例数

病患率(不良反应或合并症)

Hasan[45]

腹腔镜下

40

48

2

NA

Rodriguez[46]

腹腔镜下/开放

7

14.2

0

1例盆腔血栓形成,1例心血管意外

Harmon[47]

腹腔镜下/开放

76

17

3

2例肠梗阻,1例心血管意外

Nadier[48]

腹腔镜下

15

15

1

1例呼吸衰竭,1例肠梗阻

Lee[49]

腹腔镜下

20

14.2

1

1例胰损伤

Steinberg[50]

腹腔镜下

70

49.3

1

NA

Shingleton[51]

MRI介导经皮

90

30

7

1例肾周围血肿,8例出现轻度不良反应

Colon[52]

腹腔镜下

8

8

0

0

NA:无记载

表4.6-5 肾癌腹腔镜下部分肾切除治疗报告

 

例数

中位随访期(月)

阳性边缘/复发

疾患率(%)

Seifman[53]

40

25

1

13(33)

Allaf[54]

48

37.7

3

NA

Janetschek[55]

25

22.2

0

3(12)

Harmon[56]

15

8

0

0

Gill[57]

100

18

3

21(21)

Guillonneau[58]

12

12.2

0

3

Simon[59]

19

8.2

0

4(21)

冷消融和其他消融治疗的比较

Rehman 等[60]在猪实验中比较了冷冻、射频、微波、化学消融等技术,发现酒精消融的效果不均匀,呈跳跃性,存在不全性坏死区;高渗盐水不会引起靶组织完全性坏死或损伤;单极或双极射频也引起跳跃性损害;冷冻和热型射频(heat-based RF)均可引起把组织完全性坏死(表4.6-6 ),但冷冻的区域较大,3根探针冷冻产生的治疗区几为热型射频的3倍,且冷冻是唯一能应用超声有效监测的消融技术。

表4.6-6 不同消融技术引起的肾靶区损伤比较[60]

技术

No.

长度(mmSE)

宽度(mmSE)

深度(mmSE)

完全坏死(%)

冷冻,单探针

10

8.33 0.47

8.22 0.52

8.22 0.32

10(100)

冷冻,3根探针

6

23.50 1.73

22.25 1.87

13.87 0.72

6(100)

微波

12

21.97 2.12

17.25 1.46

10.91 0.35

12(100)

射频(单极)

12

8.14 1.33

6.57 0.72

7.43 0.92

11(91.6)

射频(双极)

6

7.44 1.02

6.44 0.37

6.22 0.57

5(83.3)

热型射频

6

25.8 0.20

23.10 0.26

12.50 0.11

6(100)

酒精(95%)

6

4.80 1.06

4.00 0.31

4.60 1.12

3(50)

高渗盐水(23.4%)

7

2.33 0.33

2.00 0.00

1.66 0.34

3(50)

醋酸(50%)

6

14.40 3.31

11.80 2.53

7.40 1.03

6(100)

Allaf等[61]对小肾肿瘤(<4cm)冷冻治疗和射频消融进行了回顾性评价。10例11个肿瘤接受冷消融,14例15个肿瘤接受射频消融。两组的病例状态、肿瘤大小和部位无明显差异。比较两组病例对麻醉剂和镇痛剂的需要,发现冷消融组所需麻醉药明显少于射频组。在射频组,1例需全身麻醉,1例需加用麻醉剂和镇静剂,1例在加用麻醉剂后发生暂时性呼吸停止,而冷消融组无一例需另加麻醉剂。目前认为,冷消融和射频均能有效地消除小的肾癌肿,但射频会引起病人疼痛,常需给予麻醉,正因为此,医生和病人均乐于选择冷冻疗法。

从目前资料看来,如表4.6-7所示,冷冻和射频均能有效清除小肾癌,但后者术中监测较为困难,虽然一种对比增强型(contrast-medium enhancement)超声可解决此问题,但目前尚限于动物实验阶段。高能聚焦超声虽有吸引力,但目前尚不能作为实用的治疗手段。因此,对于小肾癌,冷冻看来可作为首选治疗手段。

表4.6-7 肾肿瘤各种消融治疗与腹腔镜下肾部分切除的比较

 

腹腔镜下肾部分切除

冷冻治疗

射频消融

高频聚焦超声

受肾内肿瘤位置限制

进路

腹腔镜

腹腔镜、经皮、开放

腹腔镜、经皮

体外

完全消除肿瘤

可以

可以

可以

不可能

治疗过程监测

实时超声

实时超声

对比增强超声*

实时超声(组织空化情况下)

复发率 %

2.7

4.6

7.9

尚未证实有治愈者

病患率 %

20.9

10.6

13.9

常有皮肤损伤

*目前仅于动物实验

冷冻治疗方法的选择

对肾癌进行冷冻治疗,到底采用手术中(开放式)、腹腔镜下抑或经皮途径?目前尚无明确的选择标准。对小肾癌治疗的目标是清除肿瘤,最大限度保存正常肾组织,减少治疗对肾的不良影响。上世纪90年代以来,部分肾切除对小肾癌的安全性和有效性已得到证实,但该技术仍然是一侵袭性治疗。如果以保存肾单位作为目标,肿瘤消融可达与切除同样的效果。冷冻治疗,作为一局部消融技术,完全符合上述要求。冷冻有经皮、经腹腔镜和手术开放途径,开放冷冻的侵袭性看来不一定小于肾部分切除;经腹腔镜冷冻由于视野清晰,可靠近靶组织操作,能精确放置冷冻探针,是目前较为推崇的技术,特别适宜治疗肾前面、与肠管接近的肿瘤;经皮冷冻侵袭性小,从已报告的资料看,效果也甚好,但技术要求高,特别要注意防止出血和累及肠管。
按我们的经验,可按以下原则选择治疗途径:

  • 单个浅表性小肾癌,腹腔镜下易于发现,以腹腔镜下冷冻为首选
  • 多发性肾癌,靠近肾门,以手术中冷冻较为安全
  • 小肾癌,单个或不超过3个,患者全身情况较差,以经皮冷冻为上策
  • 局部进展性肾癌,患者一般情况好,可作手术中冷冻,尽可能去除肿瘤组织
  • 局部进展性肾癌,或已有转移者,为达到姑息性效果,以作经皮冷冻为宜
  • 按各医疗单位和术者的经验和设备条件,结合患者具体情况,是选择治疗方式的关键

结论

随着影像技术的广泛应用,临床上发现的小肾癌病例逐渐增多。对小肾癌,部分肾切除能保存肾单位,取得与根治性肾切除相似的患者生存率。但部分肾切除仍是一侵袭性治疗手段,在超声、CT或MRI引导下,经腹腔镜或经皮进行冷消融,是一微创治疗,业已证明对小肾癌有良好效果,适用于小于4cm的单侧肾癌。只要治疗过程中精确定位,仔细控制冷冻范围,冷冻治疗对正常肾实质和肾功能不会造成明显负面影响。

 

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