活體豬肢體長(zhǎng)骨多極射頻消融灶的影像改變

近年射頻消融（RFA）已嘗試用于治療骨樣骨瘤、軟骨母細(xì)胞瘤及轉(zhuǎn)移性腫瘤等骨腫瘤，并取得較好的療效[1,2]。既往對(duì)骨腫瘤RFA的研究多側(cè)重于熱場(chǎng)分布、單次RFA的消融范圍[3,4]，但是RFA后如何評(píng)估RFA灶的實(shí)際壞死范圍及其后續(xù)變化、周?chē)墙M織的修復(fù)過(guò)程，為后續(xù)治療提供指導(dǎo)，目前尚未研究清楚。本研究嘗試尋找簡(jiǎn)單、有效的影像學(xué)評(píng)估手段，以判斷RFA效果，協(xié)助臨床制訂后續(xù)治療方案。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 云南小耳活豬11頭，由昆明醫(yī)學(xué)院動(dòng)物科提供，年齡（90.0±5.7）d，體重（50.0±7.1）kg。1.2 儀器 RFA-I型多極射頻腫瘤消融系統(tǒng)及配套R(shí)FA-1315型多極消融電極針（北京博萊德光電技術(shù)開(kāi)發(fā)公司）；Allura Xper FD-20平板探測(cè)器血管造影系統(tǒng)（飛利浦公司）；DVD9SB型骨科電鉆（廣東妙達(dá)工具有限公司），克氏針及骨穿刺套件等。

1.3 方法 由于預(yù)實(shí)驗(yàn)豬股骨干出現(xiàn)病理骨折、豬不能活動(dòng)，故選擇實(shí)驗(yàn)豬脛骨RFA?；钬i11頭，隨機(jī)分為A、B、C組；A組1頭豬為空白對(duì)照組；B組7頭豬為立即處死組；C組3頭豬為隨訪組，依次標(biāo)記為C1～3。將豬前腿及后腿綁在一起后，采用3%戊巴比妥10～20 mg/kg腹腔內(nèi)緩慢注射行基礎(chǔ)麻醉，隨后開(kāi)放耳緣靜脈滴注3%戊巴比妥維持麻醉，速度6 ml/h，其間豬心率不低于90次/min，呼吸頻率不低于12次/min；針刺實(shí)驗(yàn)豬皮膚及棉絮擦拭其角膜，實(shí)驗(yàn)豬無(wú)自主活動(dòng)，達(dá)到麻醉滿(mǎn)意狀態(tài)。A組豬行X線(xiàn)及CT檢查后深度麻醉處死獲取空白對(duì)照標(biāo)本。B組豬于兩側(cè)脛骨近端骨端、骨干中部行多極RFA，行X線(xiàn)及CT檢查后深度麻醉處死，獲取消融后0 d標(biāo)本。C組中C1豬于左側(cè)脛骨近端骨端及骨干中部行RFA，14 d后于右側(cè)脛骨近端骨端及骨干中部再次行RFA，自第一次RFA后24 d行X線(xiàn)和CT檢查后立即處死，獲取RFA后10 d及24 d骨端及骨干標(biāo)本；C2豬于右側(cè)脛骨近端骨端和骨干中部行RFA，53 d后于左側(cè)脛骨近端骨端和骨干再次行RFA，自第一次RFA后56 d于麻醉狀態(tài)下行X線(xiàn)和CT檢查后深度麻醉處死，獲取RFA后3 d和56 d骨端和骨干標(biāo)本；C3豬于右側(cè)脛骨近端骨端和骨干中部行RFA，7周后于左側(cè)脛骨近端骨端和骨干再次行RFA，第一次RFA后84 d于麻醉狀態(tài)下行X線(xiàn)和CT檢查后深度麻醉處死，獲取RFA后35 d和84 d骨端和骨干標(biāo)本。RFA后，C組實(shí)驗(yàn)豬于動(dòng)物科飼養(yǎng)觀察，不限制自主活動(dòng)，給予玉米面0.5 kg及適量水，每天3次。獲取豬脛骨標(biāo)本立即用10%福爾馬林固定，沿射頻消融針道長(zhǎng)軸縱向鋸開(kāi)標(biāo)本，肉眼觀察射頻消融并測(cè)量后（尤其是0 d標(biāo)本的壞死面積），送病理室做骨切片，HE染色后鏡下觀察。多極射頻消融條件：中心溫度90℃，持續(xù)時(shí)間15 min。

1.4 圖像分析 X線(xiàn)及CT圖像由3位放射科副主任醫(yī)師以上醫(yī)師單獨(dú)閱片，病理切片由3位副主任醫(yī)師以上醫(yī)師單獨(dú)觀察；然后放射科醫(yī)師與病理科醫(yī)師會(huì)診，探討影像改變及其病理基礎(chǔ)。

2 結(jié)果

2.1 標(biāo)本獲取及影像學(xué)檢查情況 RFA后0 d骨端及骨干標(biāo)本15個(gè)，空白對(duì)照骨端及骨干標(biāo)本各1個(gè)，RFA 后3、10、24、35、56、84 d骨端及骨干標(biāo)本各1個(gè)，合計(jì)脛骨骨端22個(gè)，骨干22個(gè)；空白對(duì)照豬及RFA后0、3、10、24、35、56、84 d骨端及骨干標(biāo)本X線(xiàn)及CT檢查各一次。

2.2 影像學(xué)及病理改變

2.2.1 骨端多極RFA灶影像學(xué)及病理改變 RFA后0 d、3 d X線(xiàn)及CT檢查，除釘狀的低密度針道外，骨端RFA灶未見(jiàn)明顯異常改變；光鏡下組織結(jié)構(gòu)基本正常。RFA后10 d X線(xiàn)及CT檢查在RFA灶邊緣見(jiàn)窄帶狀低密度區(qū)形成，呈橢圓形（圖1D～F）；光鏡下可見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肉芽組織及其成熟后形成的纖維組織，肉芽組織吸收壞死骨質(zhì)；其外側(cè)及內(nèi)側(cè)骨質(zhì)均未見(jiàn)影像學(xué)改變，光鏡下組織學(xué)改變也不明顯。RFA后24、35、84 d，RFA灶邊緣低密度區(qū)向內(nèi)逐步擴(kuò)展、增寬至中心；光鏡下可見(jiàn)肉芽組織向內(nèi)逐漸吸收壞死骨質(zhì)至中心；低密度帶外緣環(huán)狀骨質(zhì)硬化（圖1H、J、K），光鏡下可見(jiàn)纖維組織內(nèi)大量成纖維細(xì)胞及周?chē)滦纬傻纳形闯墒斓墓琴|(zhì)，隨時(shí)間向內(nèi)緩慢填充。

2.2.2 骨干多極RFA灶影像學(xué)病理改變 RFA后0 d、3 d X線(xiàn)及CT檢查，除骨皮質(zhì)內(nèi)釘狀的低密度針道外，骨髓組織及外緣骨質(zhì)均未見(jiàn)明顯影像學(xué)變化；光鏡下可見(jiàn)RFA灶中部組織脫落，邊緣骨皮質(zhì)組織學(xué)改變不明顯。RFA后10、24 d，RFA灶內(nèi)的骨髓密度減低，呈長(zhǎng)橢圓形，可見(jiàn)氣體影；外緣骨質(zhì)未見(jiàn)明顯異常改變，光鏡下改變同前；RFA后35、56 d標(biāo)本出現(xiàn)射頻消融區(qū)域骨干病理性骨折及死骨形成，死骨長(zhǎng)約4 cm，其周?chē)?jiàn)明顯環(huán)狀骨痂形成（圖2G、H、I）；鏡下見(jiàn)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肉芽組織、纖維組織和新生骨質(zhì)。RFA后84 d標(biāo)本，見(jiàn)髓腔內(nèi)、外多量骨痂形成，骨質(zhì)密度增高，髓腔縮小、狹窄（圖2J、K、L）；鏡下見(jiàn)大量新生骨質(zhì)。

3 討論

RFA后如何評(píng)估壞死區(qū)域范圍是否與術(shù)前、術(shù)中計(jì)劃一致，是否需補(bǔ)充RFA治療，對(duì)于保證RFA治療效果至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，RFA能夠有效損壞骨端松質(zhì)骨，提示RFA能夠損毀腫瘤組織與正常骨組織交錯(cuò)分布的腫瘤邊緣區(qū)域，即相當(dāng)于外科手術(shù)的安全切緣。

RFA后10 d可在X線(xiàn)及CT圖像上觀察到松質(zhì)骨RFA灶邊緣的低密度帶，鏡下見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肉芽組織形成并吸收已熱損傷壞死的骨質(zhì)；低密度帶在隨后時(shí)間內(nèi)隨著炎癥反應(yīng)、肉芽組織帶向內(nèi)推進(jìn)而向內(nèi)延伸至中心，提示可根據(jù)RFA后骨質(zhì)吸收形成的低密度帶來(lái)確定骨質(zhì)RFA灶實(shí)際壞死邊緣及范圍，結(jié)合外科手術(shù)切除安全邊際標(biāo)準(zhǔn)，可用于評(píng)估RFA范圍是否滿(mǎn)足治療需求，是否需補(bǔ)充治療。

RFA后24 d于RFA灶邊緣即可見(jiàn)修復(fù)反應(yīng)、新骨形成，但吸收及纖維性修復(fù)的速度快于骨修復(fù)的速度；另外，骨干RFA后35 d或56 d后出現(xiàn)病理性骨折及死骨形成，根據(jù)既往研究[5]提示熱量對(duì)密質(zhì)骨損傷作用有限，推測(cè)可能與骨干骨皮質(zhì)髓腔側(cè)2/3血液供應(yīng)障礙和實(shí)驗(yàn)豬無(wú)法有效制動(dòng)有關(guān)，提示骨RFA時(shí)消融范圍不能過(guò)大、過(guò)多地?fù)p毀皮質(zhì)血供，否則可能會(huì)引起死骨形成及病理性骨折。

圖1 A～C. RFA后3 d C2豬左側(cè)脛骨骨端RFA灶X線(xiàn)及CT檢查示：除針道外，RFA灶內(nèi)骨質(zhì)未見(jiàn)明顯異常改變；D～F. RFA后10 d C1豬右側(cè)脛骨骨端RFA灶X線(xiàn)及CT檢查示RFA灶邊緣骨質(zhì)吸收帶（箭），內(nèi)部部分區(qū)域內(nèi)可見(jiàn)氣泡（箭頭），中心的消融針道（星號(hào)）；G～I(xiàn). RFA后35 d C3豬左側(cè)脛骨骨端X線(xiàn)及CT檢查示RFA灶邊緣的骨質(zhì)吸收帶（箭）、骨質(zhì)吸收帶外緣的新生骨質(zhì)（箭頭）、內(nèi)部尚未被吸收的壞死骨質(zhì)（星號(hào)）；J～L. RFA后84 d C3豬右側(cè)脛骨骨端RFA灶X線(xiàn)及CT檢查示RFA灶壞死骨質(zhì)被吸收，由纖維組織填充（箭），邊緣見(jiàn)新生骨質(zhì)（箭頭）

圖2 A～C. RFA后3 d C2 豬左側(cè)脛骨骨干X線(xiàn)及CT檢查示RFA灶未見(jiàn)明顯改變；D～F. RFA后10 d C1豬右側(cè)脛骨骨干X線(xiàn)及CT檢查示RFA灶區(qū)內(nèi)髓質(zhì)密度略低（箭），其內(nèi)見(jiàn)積氣（箭頭）；G～I(xiàn). RFA后35 d C3豬左側(cè)脛骨骨干X線(xiàn)及CT檢查示RFA區(qū)的死骨（箭）及其兩端的大量骨痂（箭頭）；J～L. RFA后84 d C3豬右側(cè)脛骨骨干X線(xiàn)及CT檢查示RFA區(qū)皮質(zhì)骨內(nèi)外大量骨痂（箭），髓腔縮小

既往骨射頻消融相關(guān)研究多注重于勻質(zhì)骨質(zhì)中的熱場(chǎng)分布規(guī)律、RFA范圍大小，而骨腫瘤，特別是惡性骨腫瘤僅局限于骨皮質(zhì)、松質(zhì)骨或髓腔內(nèi)者較少，且多在離體新鮮骨上進(jìn)行，雖然骨血管分布對(duì)RFA范圍影響有限，但血管分布可能會(huì)影響術(shù)后周?chē)M織修復(fù)。本實(shí)驗(yàn)選擇在活豬脛骨骨端及骨干行RFA實(shí)驗(yàn)，探討實(shí)際RFA范圍、RFA后消融灶隨時(shí)間的影像改變特點(diǎn)，并與病理學(xué)對(duì)照，分析RFA后消融灶周?chē)M織的修復(fù)過(guò)程及特點(diǎn)，以期為臨床應(yīng)用提供更有價(jià)值的參考信息。

對(duì)于骨腫瘤RFA效果的評(píng)估，Purandare等[6]認(rèn)為FDP PET/CT可以從功能水平更易早期檢測(cè)出是否有腫瘤組織殘留，盡管X線(xiàn)和CT檢查對(duì)腫瘤的殘留早期評(píng)估不及PET/CT，但其更容易普及、更實(shí)用。

本實(shí)驗(yàn)研究的局限性在于缺少M(fèi)RI[7]、PET對(duì)照，樣本量少，尚需在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步完善。

總之，X線(xiàn)及CT圖像能夠反映RFA灶的壞死范圍、隨后的吸收及周?chē)M織修復(fù)過(guò)程的特點(diǎn)，可以為骨腫瘤RFA灶的損毀情況及周?chē)M織修復(fù)過(guò)程的評(píng)估提供影像學(xué)參考。由于骨組織在不同種屬的動(dòng)物之間存在高度同源性[8]，因此本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為臨床骨腫瘤的RFA治療提供參考。

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