此前主要讨论的是经血管介入——经血管介入化疗灌注、经血管介入栓塞、以及经皮穿刺的化学消融。

本篇介绍不同能量下的经皮穿刺恶性肿瘤的物理消融治疗：激光消融、冷冻消融、微波消融、射频消融、高强度聚焦超声和不可逆电穿孔。

射频消融、微波消融和冷冻消融是目前临床上常用的3种肿瘤消融治疗技术，每种消融技术都有其优缺点。消融技术的选择和使用应考虑靶肿瘤大小、位置、并发症风险以及消融医师专业知识和/或技术掌握的熟悉程度。

物理消融治疗

经皮穿刺恶性肿瘤的物理消融治疗，通过穿刺针传之微波、射频电磁波、激光、冷冻等能量，致使局部组织加热到能使肿瘤细胞失活，蛋白凝固，组织细胞凋亡坏死。根据治疗肿瘤的大小、数目，调节穿刺的部位，热能的温度高地，控制肿瘤治疗的范围。

对于直径>3cm的肿瘤，尤其是>5cm，微波因其消融时间短、消融范围大，优于其他两种消融方式，且微波消融受热沉降效应影响小，更加适合治疗邻近大血管的肿瘤。冷冻消融形成的“冰球”边界清晰，易于监测，可应用于邻近重要脏器的肺部肿瘤。

射频消融

（一）概念

射频射频是目前治疗实体瘤最广泛的消融技术，其原理是将射频电极穿刺入肿瘤组织中，在375 kHz-500kHz的高频交变电流作用下,肿瘤组织内的离子相互擦、碰撞而产生热生物学效应，局部温度可达60C-120°C，当组织被加热至60°C以上时，可引起细胞凝固性坏死。

RFA消融体积取决于局部射频消融产生的热量传导与循环血液及细胞外液间的热对流,易受组织特性的影响。

目前射频电极针可分为单极和双极2种类型。可使用单个或多个电极针直接穿刺至肿瘤内进行单点或多点叠加适形RFA治疗。

1．单极射频电极针：有1个活性电极，同时拥有1个或几个回路电极板。包括多针尖伸展型、冷循环型和灌注型等不同的设计。

(1)多针尖伸展型射频电极针：具有一个较粗的套管针。其内可伸出多个子电极针。

(2)冷循环型射频电极针：电极针内部有一个密闭的管腔，可通过向管腔内注射冷却生理盐水等对电极针活性端进行冷却，防止射频电极针活性端周围组织炭化。冷循环型射频电极针可分为单束型及三针集束型，后者较前者单点消融体积大。

(3)灌注型射频电极针：射频电极针的尖端有小孔，可通过小孔向消融组织内注射液体(常为生理盐水)防止组织炭化，增大消融体积。

2．双极射频电极针：由2根电极针组成(分别为活性电极和回路电极)或在1根电极针的尖端同时具有活性电极和回路电极，无需回路电极板。体内有金属植入物及心脏起搏器的患者宜选择双极射频电极针。

（三）适应症

目前临床应用较多的是：肝癌、肺癌、肾癌、乳腺癌、甲状腺等。RFA是肝癌微创治疗的常用消融方式。

优点：操作方便、住院时间短、疗效确切、消融范围可控性好，特别适合于高龄、合并其他疾病、严重肝硬化、肿瘤位于肝脏深部或中央型肝癌的患者。

《经皮肝脏肿瘤射频消融治疗操作规范专家共识》中提到：

1．适应证：

(1)原发性肝癌：不适合手术切除的直径≤5 cm单发肿瘤。或最大直径≤3 cm的多发(《3个)肿瘤，无血管、胆管和邻近器官侵犯以及远处转移；不适合手术切除的直径>5cm单发肿瘤，或最大直径>3 cm的多发肿瘤，RFA可作为根治或姑息性综合治疗的一部分，推荐RFA治疗前联合TACE或TAE；RFA还可用于肝移植前控制肿瘤生长以及移植后肝内复发、转移的治疗。

(2)肝脏转移癌：如果肝外原发病变能够得到有效治疗，可进行肝脏转移癌RFA治疗.消融治疗中对肿瘤大小及数目的规定尚无共识。在多数临床试验中，将肿瘤最大直径≤5 cm、数目≤5个作为治疗指征。

(3)肝血管瘤：有临床症状，肿瘤直径>5cm，增大趋势明显，RFA可作为治疗方法之一。

2．禁忌证：

(1)病灶弥漫；

(2)合并肝外血管、胆管癌栓；

(3)肿瘤侵犯空腔脏器；

(4)肝功能Child—Push C级；

(5)不可纠正的凝血功能障碍；

(6)患者处于急性感染状态，尤其是胆系感染；

(7)心、肺、肝、肾等重要脏器功能衰竭；

(8)美国东部肿瘤协作组(ECOG)体力状态评分H副>2级；

(9)妊娠期患者。

（三）治疗

影像引导精确定位穿刺、精准完全消融是治疗成功的关键。为减少肿瘤复发及转移机会，消融范围应包括肿瘤及瘤周0.5一1.0cm肝组织，以获取消融边缘。对于中、晚期肝癌及转移癌，可先行TACE或TAE治疗，再择期行RFA治疗，以实现减瘤甚至根治性治疗效果。

2023年《Asian Journal of Surgery》上发表的“经肝动脉化疗栓塞联合射频消融与单纯经肝动脉化疗栓塞治疗肝切除术后复发性肝癌的Meta分析”，结果显示，TACE联合RFA治疗复发性肝癌的客观缓解率（ORR）、疾病控制率（DCR）以及1年、3年、5年总生存率均较单纯的TCAE显著提高。联合治疗的不良事件发生率没有显著增加。

微波消融

微波消融术是在超声、CT等影像引导下对患者进行局部麻醉或全麻，将微波消融针经皮穿刺进肿瘤组织，组织内的极性分子在微波电磁场的作用下高速运动，互相摩擦产生热量，肿瘤内消融针中心迅速升温至120℃~150℃时，癌细胞蛋白质彻底变性坏死，从而达到治疗的目的。

微波消融单针产生一个直径3-5cm的球形或椭球形热区。

微波消融范围，图源自网络

微波消融在临床上最常用的频率为915MHz和2450MHz；915MHz相对于2450MHz 频率低，传输损耗小，组织穿透深度更深，在同等的功率和时间条件下，可以获得更大体积的消融范围。但由于915MHz形成的消融形态为椭球形，不利于小尺寸的肿瘤消融，对正常组织的损伤大，其更适用于大尺寸肿瘤的治疗。

而2450MHz消融的形态更接近于球形，方便临床治疗范围规划，对正常组织损伤更小。相比射频消融技术，微波消融系统属于开放系统，无需体外电极板、消融频率高（900-2450MHz）且穿透力强、受碳化及血流灌注影响小，具有消融区温度高、消融时间短且消融范围大的特点。

目前已被广泛应用于临床治疗（如肝癌、肺癌、肾癌、前列腺癌及骨的恶性肿瘤等）。微波消融不仅能灭活肿瘤、诱导凋亡、破坏肿瘤血管、提高机体免疫，而且还能增加肿瘤对化疗的敏感性。

微波消融在骨肿瘤治疗的应用广泛，应用模式很丰富，包括辐照式和插入式，开放式和经皮式等。

液氮冷冻消融可以使靶组织冷却至-196°C,用无水乙醇升温至85℃,通过这种温度梯度的变化可以导致：①靶组织蛋白质变性:②细胞内外渗透压改变和“结冰"效应造成细胞裂解;③微血管栓搴引起组织缺血坏死等。用CT或磁共振成像(MRI)观察到的“冰球”可以直接将消融区域与肿瘤边界进行区分,可以测定冷冻损伤的边界。

图源自：《AJR. American Journal of Roentgenology》

与手术、放疗、热消融相比，冷冻消融能够最大程度地保留肿瘤灶的抗原活性，冷冻消融以破坏细胞结构为目的，通过对细胞膜结构的破坏，使肿瘤细胞内的抗原得以保留并呈现，从而更有效地启动抗肿瘤免疫反应，产生更多的肿瘤抗体进入血液循环，进一步诱发“远隔效应”，即远处转移灶减小或消失，这对晚期癌症的治疗极其重要。

不可逆电穿孔

不可逆电穿孔（Irreversible electroporation, IRE）是唯一非热微创肿瘤消融技术，通过经皮穿刺进肿瘤内部的成对消融针产生短脉冲的高压电场，使肿瘤细胞膜上产生永久性纳米尺度电穿孔，引起细胞膜内外环境破坏，导致细胞凋亡坏死，并激活单核-巨噬细胞免疫系统，吞噬、清除凋亡细胞，使其他小病灶或转移病灶也消失。

要实现不可逆电穿孔，施加的电场强度必须高于目标组织的电场阈值；当施加的电场强度低于目标组织的电场阈值时，发生可逆电穿孔。并非所有的组织都具有相同的电场阈值，因此需要在治疗前根据目标组织的电场阈值仔细计算出需要施加的电场强度，以确保实现不可逆电穿孔，从而保证治疗的安全性和有效性。由于心肌组织只需要400V/cm就可以实现不可逆电穿孔，阈值较低，实现方便，所以，不可逆电穿孔消融技术在心血管领域应用较多。

所有的“热”消融技术均是通过物理的方法，对肿瘤实施极端冷或热的温度来破坏肿瘤，从而导致肿瘤靠近胃肠道、胆管、尿道、神经等重要组织时成为消融禁区，且大血管也因热沉降效应而影响疗效。

消融示意图，图源自天津市第一中心医院放射介入科

不可逆电穿孔消融技术利用的并非热效应，而是电能的生物效应，它是通过破坏细胞膜结构从而导致细胞凋亡，这样主要由蛋白形成的结构，像血管弹性纤维和胶原纤维、细胞基质蛋白并未被破坏。可针对其他消融方式无法治疗的“消融禁区”进行治疗。避免了因温度传递而导致的周边组织器官意外损伤，能够有效减少某些特定并发症和不良事件。

尽管不可逆电穿孔消融技术可以解决很多消融禁区的疑难杂症，但基于目前技术限制，不适用于心脏起搏器患者、心律失常患者、高血压不可控患者、缺血性心脏病或心功能欠佳患者、大幅度扩散患者、大肿瘤患者、手术部位装有金属支架患者等；

IRE平行布阵，图源自天津市第一中心医院放射介入科

每次手术所需针数至少两个，且需要保证针之间的平行度，否则影响手术效果。由于在穿刺途中必须避开其他器官、血管、神经、骨骼，因此布针难度很大。并且双针的治疗范围较小，导致稍大的肿瘤需要布置较多的探针，更是增加了布针难度，从而大大限制了该技术的适用范围。

高压电击会对心律产生影响，电脉冲必须在α波期间发出，否则会改变心律甚至导致心脏停止跳动，因此电脉冲必须与心律高度同步，设备必须配有准确的心律同步仪器。同时高压电击会造成全身肌肉颤动，必须进行全身麻醉，否则探针随着肌肉跳动，将带来较大风险，全身麻醉也增加了手术开展的门槛。

应用范围：胰腺癌、肝门部肿瘤、邻近神经和脉管肿瘤、壶腹癌、前列腺癌、乳腺癌、甲状腺癌等。

高强度聚焦超声HIFU

超声消融术又称高强度聚焦超声术（high intensity focused ultrasound, HIFU），其利用超声波可通过人体组织并聚焦在特定靶区的特性，将能量聚集到足够的强度，使焦点区域达到瞬间高温，同时产生空化效应使肿瘤细胞发生机械性破坏，从而达到破坏病变区域的目的，而病变区域外的组织没有损伤。

HIFU原理示意图，图源自网络

超声消融术因具有非侵入性，手术实时图像监控等特点，可极大限度避免出血、穿刺肿瘤转移等术后反应。

聚焦超声手术目前主要用于子宫肌瘤的治疗。

激光消融

激光消融术（Laser Ablation，LA）又称激光间质热疗（laser interstitial thermotherapy, LITT），当激光导入组织后，光子被组织生色基团所吸收后瞬间即可产生高热、压强等生物效应使肿瘤组织变性、凝固、汽化甚至炭化而达到杀灭肿瘤的目的。

1983年,英国学者Bown"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°C,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，激光消融（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激光消融（LA）的国家。

（一）特点

激光消融具备以下特点：

1.消融范围较小（1.0cm×1.5cm），对周围组织损伤小；

2.由于激光能量可以瞬间释放，因此消融时间极短；

3.光导纤维常用21G（0.8mm）的千叶针导入，因此穿刺损伤小，导致的并发症（如出血、感染）少。

（二）适应症

激光消融在甲状腺肿瘤、肾上腺肿瘤、小肝细胞癌、大脑相关肿瘤的治疗上有一些应用，对于其他器官系统肿瘤的应用尚无统一的适应证。

（三）操作方法

肿瘤激光消融（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。

肺部肿瘤的激光消融与上述 3种消融比较在临床上开展相对较少，目前在激光消融中应用最广泛的是波长1064 nm的钕：钇铝石榴石晶体（Neodymium?doped Yttrium Aluminium Garnet）激光 。

（四）激光消融肝癌的优势:

1.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，再者徼光光纤非常纤细，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。

2.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。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。

3.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。

4.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。