隨著射頻消融(radiofrequency ablation,RFA)技術的發(fā)展,臨床的應用越來越廣泛,動物實驗方面報道也逐漸增多,但多限于肝腫瘤方面的研究,而對正常動物肝作用后的研究罕見報道。本實驗旨在探討射頻消融正常兔肝后肝功能變化情況,為臨床射頻消融的應用提供基礎實驗依據(jù)。
1.1 實驗動物 20只成年健康新西蘭大白兔,雌雄不限(來自大連醫(yī)科大學動物實驗中心),體質量2.5~3.0kg,肝功能檢查正常。
1.2 儀器 ①HP Sonos 5500型彩色多譜勒超聲診斷儀,探頭頻率3~11Hz。②RF2000型射頻治療儀及可伸縮型15G套管針(長15cm,完全展開電極針,頂端為10支可彎曲呈弧形傘狀的小電極針,分布范圍為3.5cm,消融范圍呈球形,最大可形成直徑5~6cm的壞死灶)。③日立牌7600-010型全自動生化分析儀。
1.3.1 實驗方法 將20只實驗兔隨機分為5組,每組動物4只。術前禁食、水12h,上腹部及雙下肢脫毛,用3%戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈麻醉,仰臥固定,上腹消毒、鋪巾。在超聲引導下將射頻治療針插入兔肝左葉,打開針傘直徑<1cm,控制消融范圍在0.5~0.8cm,接通射頻治療儀,初始功率10瓦,最高功率為40瓦,整個過程計算機控制,作用時間3~4m in。術后肌內(nèi)注射青霉素40萬U,共3d。
1.3.2 生化、超聲及病理學檢查 在射頻消融術前及術后第1、3、5、7、14天抽取耳緣靜脈血各2m l分別測定肝功能,以射頻前的測定結果作為對照,同時在二維超聲下觀察并測量射頻消融毀損區(qū)的范圍,然后處死每組動物,取出肝組織,測量大體標本上射頻消融毀損區(qū)大小,并將毀損區(qū)放于10%甲醛液中固定,石蠟包埋,常規(guī)切片,HE染色。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 11.5統(tǒng)計學軟件,計量資料均以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間進行t檢驗。
2.1 射頻消融前、后每組動物的肝功能測定 射頻消融后,血清總蛋白、白蛋白在第1天開始下降,第3天降到最低,天冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶、堿性磷酸酶第1天開始明顯增高,第3天達最高值。堿性磷酸酶在第7天恢復正常,其余指標均在第7天開始恢復,第14天恢復到正常(表1)。
2.2 二維超聲圖像下射頻消融毀損區(qū)表現(xiàn) 射頻消融毀損區(qū)呈現(xiàn)回聲增強,其內(nèi)相間有弱回聲,邊界模糊,呈圓形或類圓形。
2.3 射頻消融后不同時間點肝組織病理學變化 在光鏡下見:射頻消融后第1天無明顯細胞壞死,主要呈現(xiàn)為細胞的濁腫變性;第3天消融區(qū)細胞凝固壞死,并有局部的液化;第7天壞死區(qū)域擴大,周邊可見中性粒細胞、淋巴細胞、巨噬細胞浸潤明顯,細胞水腫出血,并有纖維組織增生現(xiàn)象;14d時壞死區(qū)域開始固縮,可見纖維組織增生和慢性炎細胞浸潤,充血炎性浸潤減少(圖1)。
圖1 射頻毀損后肝組織病理變化(HE×200)第14天可見肝大量纖維組織增生
2.4 統(tǒng)計學分析 二維超聲和大體標本測量射頻消融毀損區(qū)的范圍之間無明顯差異(P>0.05),射頻消融毀損區(qū)與肝功能變化之間存在明顯正相關(r= 0.481,表2)。
表1 正常兔肝射頻消融前后肝功能變化對照表()
表1 正常兔肝射頻消融前后肝功能變化對照表()
注:TP:總蛋白;A:白蛋白;T-BIL:總膽紅素;ALT:丙氨酸轉氨酶;AST:天冬氨酸轉氨酶;AKP:堿性磷酸酶
治療后(每組動物4只)監(jiān)測指標 治療前1天組 3天組 5天組 7天組 14天組TP(g/L) 63.4±2.6 57.7±2.3 58.2±2.0 59.9±2.2 63.1±2.4 64.6±2.2 A(g/L) 30.8±1.9 23.4±1.3 24.7±1.5 25.3±1.8 29.6±1.7 31.2±1.5 T-BIL(μmol/L) 1.9±0.2 2.0±0.4 2.2±0.7 19±0.9 1.8±0.6 2.0±0.3 ALT(U/L) 82.1±4.6 304±5.0 317±5.3 298±4.5 143±3.4 74.2±1.9 AST(U/L) 90.7±7.6 246±6.3 268±5.9 215±4.1 131±6.0 66.5±4.8 AKP(U/L) 66.8±7.2 197±6.9 206±6.3 145±2.2 81.9±6.5 79.6±2.4
表2 二維超聲和大體標本測量射頻消融毀損區(qū)的范圍比較及其與肝功能變化的關系
3.1 射頻消融技術原理 射頻消融是借助射頻波引起離子振蕩產(chǎn)生的局部熱效應,使生物體細胞蛋白性物質發(fā)生凝固性改變,導致毀損區(qū)肝組織凝固性壞死[1],這種變化是不可逆的。超聲引導下射頻消融創(chuàng)傷小,簡便、安全有效,恢復快,因而,具有明顯的方便性和實用性[2],越來越受到臨床各學科的關注[3]。但在臨床應用過程中,有RFA引起急性肝功能衰竭[4]報道。本實驗通過超聲引導對正常兔肝進行RFA作用后,觀察其對肝功能的影響。
3.2 不同時間點大體鏡下改變與肝功能變化綜合分析 本實驗結果證明,RFA對肝功能造成了一定的破壞性影響,肝功能變化期最長為14d,呈現(xiàn)為短暫的肝功能損害。其損害過程中轉氨酶的高低與病理過程相符合,即在射頻消融術后的第1天,肝細胞濁腫變性期就有總蛋白、白蛋白、天冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶、堿性磷酸酶的變化。在消融后第3天,細胞凝固壞死時肝功能各項指標達到極值。在消融后第5天,開始有纖維組織增生,肝功能轉氨酶、堿性磷酸酶開始下降,總蛋白開始恢復。在有大量纖維組織增生的第7天,轉氨酶下降一半,其余各項指標開始恢復。到第14天有大量纖維條索形成,所有肝功能指標基本恢復正常。有學者[5~9]認為RFA后引起肝功能損害的因素有:①RFA的直接損傷作用。射頻消融中心區(qū)域發(fā)生的肝細胞的凝固壞死。②間接損傷作用。RFA過程中的熱效應以及由其引起的炎癥反應,如緩激肽、組胺等炎性介質的大量釋放,導致非治療區(qū)肝組織的損害。
3.3 射頻消融毀損區(qū)的病理變化 本實驗是射頻消融直接作用于正常肝組織,使其毀損。通過病理學檢查發(fā)現(xiàn),在貼近射頻電極針處可見肝小葉結構破壞,肝細胞高度固縮或汽化而消失,肝功能呈一度明顯升高。由于肝細胞的代償能力較強,到14d時已經(jīng)恢復正常。褚朝順等[10]對肝腫瘤射頻治療后的肝功能變化進行了研究,指出治療腫瘤過程中對肝功能的影響是一過性的、可逆的,與本實驗結果相符。
3.4 射頻消融毀損區(qū)的測量 杜端明等[11]通過實驗得出了用MRI可以準確測量射頻消融毀損區(qū)大小并正確評價其病理變化的結論。本實驗通過對比超聲二維圖像和肝標本上測量的射頻消融毀損區(qū)范圍,結果顯示,在超聲二維圖像上測量的射頻消融毀損區(qū)也接近真實的射頻消融毀損區(qū)大小,但目前超聲尚不能正確評價其病理變化,有待進一步發(fā)展。
綜上所述,本實驗提示:正常兔肝射頻消融后肝功能變化與消融區(qū)的大小有著密切關系,消融區(qū)越大,肝功變化越大,且均在14d內(nèi)自行恢復。
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