文档介绍：肿瘤介入诊疗中射频消融术的应用与展望
中国物理治疗设备标准化技术委员会
副主任:王洪奎
一、射频消融(RFA)术的物理学概念
1. 无线电频谱和波段的划分
2. 不同频率的应用领域
300MHz-3000MHz (米波) 通讯、电视、广播
3000MHz-30000MHz (厘米波) 雷达、卫星通信、无线电导航
30000MHZ-300000MHz(毫米波)卫星通信
100KHz-100MHz 医用射频的频率范围
射频消融设备一般用的频率200KHz500KHz,,
3. 消融(Ablation)的概念
Ablate (to remove by cutting,erosion,melting,evaporation or vaporization Ablation (the process of ablating)
地质学中的解释:地球上的固态物质(如小山丘、岩石等),在长期的风化作用下其体积会逐渐缩小,甚至消失,这种物理变化过程称为消融现象。
医学中的解释:将病变的组织(固态物质)利用冷冻、高温或化学方法将其灭活,术后在周围正常组织的吸收作用下(新陈代谢),灭活组织的体积会逐渐缩小,甚至消失,这种生理变化过程称为消融,相应的治疗方法称为消融治疗。
二、射频消融的基本原理
治疗状态
1. RFA系统组成
射频信号产生器和测温控温装置
消融电极
地电极(体外电极)
计算机控制系统
患者及模拟器
2、热生成的机理
高频电流回路的构成:
由患者肌体内的导电离子(ions)和极化分子在高频电场的作用下形成了电流(交流),由于离子之间相互摩擦而产生摩擦热。摩擦热的功率与肌体的导电率、射频源的功率(电压),消融电极和外电极的表面积有关。
功率 P=I2R ,式中I为电流, R为回路电阻(或阻抗)
热量(温度)∝P×t, P为高频功率,t为时间;
在消融区内某点的温度由组织本身产生的摩擦热加上离消融电极表面较近的组织的传导热。
热对细胞的作用
温度(℃)
细胞效应
<40
细胞无损伤
40-49
细胞损伤可逆
49-70
细胞变性(不可逆)
70-100
细胞凝固性坏死
100-200
细胞干燥
>200
细胞炭化
热疗中三个温度段的定义及在临床中的应用
郭应禄院士将热疗温度分为三个温度段(见下图),42-50℃为理疗温度段,起止痛、改善局部血液循环、消炎、改善局部代谢营养、解痉的作用;70-90 ℃为消融温度段,可使病变组织产生不可逆转的凝固性坏死,术后坏死组织逐渐被吸收或纤维化;400℃以上可直接使病变组织产生汽化,达到切割或消除肿物、增大腔道的目的。
三、射频消融术治疗肿瘤的历史与现状
1. 历史背景
历史:100多年前人类就知道用交流电(10KHz)能在人体内产生热,从而制做了电凝刀(止血),但由于加热的范围很小一直未被重视,随着射频消融设备的不断更新,20世纪90年代,Rossi 报道了利用射频治疗肝肿瘤,从此射频消融术才越来越引起医师们和关注和重视;
现状:现在射频消融已广泛运用于各种实体性肿瘤的治疗:如肝、肺、肾、肾上腺、前列腺、骨样骨瘤、乳腺、子宫肌瘤等;特别对肝肿瘤几乎成为首选的标准疗法(已纳入医保)。
2. 目前对RFA的普遍认识(评价):
疗效确切——特别对3-4cm以下的肿块;
微创(痛苦小、并发症少、副作用小、费用少);
适应症广;
为绿色治疗;
四、与其它微创技术的比较
1. 微波消融
优点:加热快、无需外电极、价格便宜;
缺点:有污染、每次治疗的范围小(3cm)、形状不理想(亚梨形),实时测温与控温难,在治疗中有汽化、炭化现象(故范围小)。
2. 冷冻(氩氦刀)
优点:止痛、冰球可实时观察、无电磁干扰;
缺点:疗效不确切,治疗范围小(3cm),并发症多,可普及性差,费用高。
3. 激光
优点:对小病灶、可用MRI做精确定位治疗;
缺点:范围小、适应症少。
4. TACE,酒精注射等也有很多缺点
目前普遍认为RFA是最具前景的微创治疗技术。
1. 冷循环射频消融系统(单针)
2. 多极针射频消融系统(单极与双极)
3. 按控制方式分有阻抗控制和温度控制
五、射频消融设备的种类