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发布时间:2020-06-08 15:44:13

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作者:梁萍 于晓玲 张晶

出版社:人民卫生出版社

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介入超声学科建设与规范

介入超声学科建设与规范试读:

前言

介入超声在现代临床医学中的地位已毋庸置疑,但经皮操作原位灭活肿瘤的介入超声治疗曾被一些学者认为与肿瘤彻底切除的原则相悖。然而介入超声技术凭借其精准、微创、高效的固有优势,经我国三代介入超声专家们不懈的努力探索,技术不断的发展、成熟和创新,已在多个领域不仅达到甚至超越传统手术对肿瘤的根治性疗效,在短短30余年中几乎涵盖了所有脏器的诊断与治疗领域,她逐步得到临床广泛认可、应用乃至依赖,已在国际上处于领先地位。

我国介入超声起步于上世纪80年代初,隶属于超声诊断学科。90年代才开始真正意义的介入超声诊疗,之后该技术在全国范围内得到极大的推广和发展。2009年解放军总医院介入超声科的创建,标志着临床新的独立学科的诞生。至今推动了全国各省、市、区、县不同等级上千家医院已开展该项技术,在很多先进的三甲医院中肝脏、甲状腺、乳腺等肿瘤介入超声治疗量已超过传统手术,改变了传统医疗模式。但作为新兴学科,由于缺少创立和建设经验,全国成立独立介入超声科并拥有病房建制的医院数量仍十分有限,且学科运行中困难重重,阻力不断,再者各地医疗技术发展不均衡,在介入诊疗实践过程中缺乏规范的指导和培训,致使该技术的开展走弯路、遇挫折甚至夭折。

中国人民解放军总医院是我国介入超声技术的发源地之一,也是介入超声学这一独立学科的首创单位,面对全国介入超声发展的势头和出现的问题,我们深感有必要将我们10年来组建、发展学科的经验和教训加以总结、提炼和升华,以帮助更多团队来夯实我们这个新兴学科的临床地位。我们肩负着艰巨的使命去推广和规范介入超声技术在临床医学中的应用,去尽快缩小我国不同地区介入超声技术差距。因而,我们集中学科创建及发展的全部骨干力量,并诚邀陈敏华、严昆、黄凯文、肖越勇、蒋天安、胡效坤、杨建、刘达等8位相关技术领域专家,历经20余次目录和内容修编,编写了《介入超声学科建设与规范》一书。

全书以“规范”为主线,图文表并茂,不仅解读了介入超声作为新学科的角色定位、发展策略和发展方向,也详细阐述了学科、人才、教学、科研建设规范和各种介入技术临床应用规范,是一本汇集医、教、研和学科建设精华的智慧结晶。对于我国开展介入超声的单位和临床医生来说,这是一本十分有价值的参考书。

本书撰写者在紧张、繁忙的临床工作之余,为本书的编写付出了大量的心血与才智,谨此表示衷心的感谢。

由于我们水平有限,撰写中难免存在缺点或错误,如今的规范也将随着时代的变迁和技术的发展而更新。本书如能对我国介入超声同行的工作有点滴的帮助,或能进一步为介入超声的发展增加些助力,便是对我们付出心血的最大慰藉。编 者上篇 介入超声学科建设 Discipline Construction of Interventional Ultrasound第1章 介入超声学概论概述

介入超声指在超声监视或引导下进行诊断和治疗操作的总称。广义上,术中超声、腔内超声引导下的诊疗操作也属于介入超声范畴。1983年,介入超声在丹麦哥本哈根举行的世界超声学术会议上被正[1]式命名。之后该技术以其显像实时、引导准确、操作简便、移动便捷、费用低廉及无辐射损伤等优点在临床中应用日益广泛,尤其随着介入器械的发展和完善,介入超声在急诊及危重救治、野战医疗中也发挥着不可替代的作用。

介入超声的基本方法是在超声的实时监视或引导下将特制的针具、导管等器械植入病变内,完成获取组织或体液、导入能量或药物进行疾病的诊断与治疗。具体技术方法包括超声引导下活检技术、置管技术、能量消融技术、化学消融技术、放射性粒子植入技术等,穿刺技术是所有技术的基础。50余年来,介入超声的不断发展是超声显像技术、各种介入器械装置、各种新的治疗手段以及现代生物信息技术等与临床全面融合发展的结果,其在临床中的作用由诊断、治疗到预测预后,并不断朝着全信息时代的规范化、精准化、智能化及前沿化方向发展,在临床医学中占据越来越重要的地位。第一节 历史与现状

介入超声技术于20世纪60年代开始在国内外临床应用,随着超声设备和介入器械的不断发展和完善,其在临床中的应用范围不断扩大,在临床医学中的地位也逐渐提高,特别是近20年来影像引导下各种肿瘤微创治疗技术的发展,不仅使多脏器的多种病变避免了传统手术切除治疗,并且取得了可以与外科手术相媲美的生存疗效,且更[2]美观微创。这项技术已成为现代微创医学的重要组成部分。针对该技术的发展历史与应用现状,本节将从引导技术、诊断与治疗3个方面阐述。一、引导技术(一)超声技术

超声影像从灰阶超声、彩色多普勒超声、超声造影发展到三维超声、影像融合技术,各种技术均在介入诊疗中发挥了重要的价值。1961年英国Berlyne教授用A型超声仪在肾病患者尸体上进行了肾定位[3]和穿刺研究,这为介入超声的临床应用奠定了基础。1967年美国Joyner教授用A型及M型超声对临床中盲穿失败的胸腔积液患者进[4]行引导穿刺,并取得成功。1972年美国Goldberg教授等成功研制了带有中心孔的穿刺探头,首次将病灶和针尖的位置显示在B型超声图像上,预先选择安全穿刺路径并监视和引导穿刺针准确到达靶目[5,6]标,实现了经皮穿刺囊肿及胸腹腔积液。这是举世公认的介入超声迈出的第一步,具有里程碑意义。1989年美国Erickson教授报[7]道了彩色多普勒超声用于探查血管血流信号,后逐渐应用于超声引导穿刺时对血流的探测,通过避开血管,减少了穿刺出血。1995年美国Stock教授等开始将三维超声应用于经直肠前列腺癌粒子植入[8]术中,可以更加直观及精准地进行肿瘤定位和粒子布放。2003年韩国Won教授报道了实时三维超声技术应用于肝脏病灶的穿刺活[9]检,三维、四维超声的应用标志着超声引导由平面走向立体。2000年丹麦Bang教授最先通过病例报告报道了应用超声造影在腹膜后、肾脏及乳腺病灶中显示活性区域引导穿刺活检,获得了满意的穿[10]刺活检阳性率。2002年,超声/核磁图像融合虚拟导航技术开始[11]被美国Kaplan教授应用于前列腺癌的穿刺活检,解决了超声显示不清的病灶难以超声引导穿刺的困境。以超声为核心的多模态图像融合导航技术被应用于肿瘤消融是始于2005年日本Hirooka教授的报道,该团队应用超声与CT图像融合导航完成超声显示不清肝癌的射[12]频消融治疗。2015年意大利Solbiati教授报道了超声与CT/MRI融合导航技术应用于常规超声不可探及肝肿瘤的消融治疗10年经验总结,实现了病灶清晰显示,295个肿瘤中95.6%被精准定位并成功消[13]融。目前,超声与多模态影像融合引导技术中,以与CT/MRI融合引导技术为主,多应用在超声显示不清的肝、肾及前列腺肿瘤穿刺[14,15]及消融治疗中,以美国、日本及德国报道最多;超声与PET-CT融合引导技术活检常规超声显示不明确病灶,病灶在PET-CT中呈高代谢,融合影像引导可清晰显示,精准定位,但价格昂贵,配[16]准耗时,限制了其在临床中的应用。

相较西方国家,我国的超声影像临床应用起点虽然滞后16年,但随着具备介入功能的各大国际品牌设备进入中国市场以及自主品牌设备的研发,各种超声技术在介入诊疗中的应用和发展迅速。1980年李阐道教授研制了A型超声有孔穿刺探头及“C”型穿刺探头,用[17]于羊膜腔注药治疗。同时,董宝玮教授在国内首先开展了B型[18]超声引导下经皮胸腹部穿刺活检术。从此,二维超声引导介入[17]技术在我国各地快速推广并应用至全身多个脏器。1995年董宝[19]玮及梁萍教授报道应用多普勒超声引导穿刺活检。2002年徐辉雄教授开始将三维超声引导应用于经皮肝脏、腹膜后、肾囊肿穿刺活[20]检及消融治疗。徐智章教授2005年首先报道了实时超声造影引[21]导肝占位穿刺活检。很快,超声造影对病灶的实时清晰显影优势被广大学者认可,之后该技术被应用于肝脏、胰腺、肾脏、子宫、胸膜等多脏器病灶的穿刺活检及消融治疗,不仅提高了对小病灶及常规超声显示不清病灶的定位精准性,提高了伴坏死病灶穿刺活检阳性率,而且提高了对消融后残存病灶的精准评判,以陈敏华、于晓玲、[22-25]周晓东、谢晓燕、徐辉雄等教授报道为多。2006年吕明德教授在国内首先报道了应用实时虚拟导航系统引导消融治疗肝癌[26]。之后,郑荣琴、梁萍、谢晓燕、徐辉雄、修典荣等教授也相继报道了该技术应用于肝脏肿瘤的消融治疗,使超声显示困难病灶的[27-29]消融治疗成为现实。2008年王金锐教授将实时三维超声应用于经皮乳腺良性肿瘤旋切治疗,三维超声有助于治疗计划制定,但图[30]像实时性差是其主要局限。2013年由梁萍教授团队自主研发了三维可视化导航技术逐步应用于临床中复杂危险部位肝肾肿瘤、浅表软组织肿瘤和骨肿瘤等的消融治疗,该技术实现了信息从超声二维平面图像到三维立体空间结构呈现的转变,将人脑的主观立体感得以客观展示,同时实现了个体化制定消融方案、精准量化消融参数、实时精准导航消融及科学评估消融疗效,提高了大肿瘤及复杂肿瘤的一次消融成功率,降低了消融严重并发症,使肿瘤消融由经验化迈向了科[31-33]学量化的新时代。(二)引导途径

除了超声成像技术的进步不断在介入引导中发挥价值,超声探头设计的小型化及多样化,使得超声引导的介入途径由经皮向开腹、再向腔内超声及腔镜超声引导不断开拓。而且超声穿刺支架的发展也与探头设计进展并驾齐驱,由最初的徒手操作,到可重复消毒使用的塑料及金属支架,再到目前的一次性无菌医用塑料支架,具有多角度调节、多导槽匹配、双平面共享等各种功能,使得超声引导的穿刺技术操作更加灵活舒适、效果更加精准安全。

1961年美国Schehgel教授将A型超声用于术中探查肾脏不显影结[34]石,但因效果不理想,未得到持续应用。直到B型超声在临床中逐步应用,术中超声才逐步得到发展。1977年美国Cook教授等报道B型超声用于开腹术中探查肾脏病变及肾脏血管、肾盂等重要结构,[35]增加了手术精准性,降低了手术相关并发症。随后,术中超声广泛应用于肝脏、胆道、颅脑手术中,提高了病灶探查率及诊断正确[36]率,降低了手术血管、胆管、肾盂及脑实质损伤发生率。2002年澳大利亚Zacherl教授对149例肝脏肿瘤患者应用术中超声探查病灶数量,其中20例证实存在术前相关影像检查未发现的病灶,说明超[37-39]声在术中病灶探查中有不可替代的作用。腹腔镜超声在临床中的最早应用在1993年,由Jakimowicz报道了腹腔镜超声在胆囊切除[40]中发挥了对胆道路径监测作用,降低了手术相关并发症。继术中超声应用后,1981年日本Kohli教授报道了内镜超声用于胃肠道疾病的诊断,使得空腔脏器疾病的超声介入诊断及治疗成为可能[41]。1982年美国Graham教授报道了经阴道超声引导穿刺盆腔肿物[42],1983年法国Fornage教授报道了经直肠超声引导前列腺肿瘤[43]穿刺,2000年德国Fuchs教授报道了超声内镜下治疗胃空肠吻[44]合术后胰腺假性囊肿,标志着腔内超声引导的介入治疗逐步开展,目前腔内超声引导的介入诊疗在胃肠道、腹膜后、胰腺及盆腔肿瘤中广泛应用。随着多模态影像技术的应用,其与腔内超声的联合被德国Maxeiner及以色列Mayer学者报道应用于前列腺病灶的活检、放[45,46]射性粒子植入治疗。

我国除经皮超声引导之外的介入途径也在快速发展。1987年郝凤鸣教授报道了术中超声探查脑实质肿瘤和胆道结石位置及特征,开[47,48]启了术中超声在神经外科、肝胆胰外科的应用,不仅提高了外科手术的精确度和安全性,还有效缩短手术时间。之后,术中超[49-51]声被应用于心脏外科、泌尿外科和妇产科。我国的腹腔镜超声应用开始于1997年,彭和平、胡以则报道了腹腔镜超声下胆囊切

[52]除术。1988年孟祥阁首先报道了经阴道超声引导下卵泡吸引术[53],1991年张武教授报道了经直肠超声引导放置前列腺线圈,为[54]我国腔内超声引导下介入工作的开展开创了先河,1995年刘巧[55]媛教授报道了在内镜超声引导下进行细针抽吸上消化道病灶,令狐恩强和蒋天安教授也分别报道利用内镜超声引导对胰腺假性囊肿[56,57]置管引流和腹膜后淋巴结激光消融治疗。如今,国内腔内超声介入已经应用到广泛的领域,如经阴道超声引导下盆腔肿物穿刺活检、囊肿穿刺引流、辅助生殖技术等;经直肠超声引导下前列腺穿刺活检、消融治疗、粒子植入等;超声内镜引导下腹膜后病变放射性粒子植入、基因治疗、消融治疗及吻合分流术等。

超声技术发展至今,已实现应用各种功能探头在超声可视的全身各脏器的介入诊疗。随着各种新技术在介入超声诊疗中的逐渐应用,通过结合超声的实时性和CT/MRI的分辨率优势,多模态影像融合技术为介入超声诊疗走向精准、高效、便捷、安全的新平台奠定了坚实的技术基础(图1-1-1-1)。图1-1-1-1 介入超声引导技术发展历程二、诊断(一)针吸活检

超声引导针吸活检开始于1972年,是美国Goldberg教授应用B型[58]超声引导进行肾脏活检,所用穿刺器械为注射器;1973年Holm[59]等报道了超声引导肝脏、甲状腺针吸活检。1975年美国Hancke[60]教授报道了超声引导细针抽吸细胞学检查胰腺癌,开始了腹膜后等较深较小病灶的针吸细胞学检查。在我国,1980年董宝玮教授首先开展并推广了实时超声引导细针经皮穿刺针吸活检在肝、胆、胰及腹部其他器官中的应用,引起了我国临床和超声界的广泛重视[17]。同期,黄燮民、陈敏华、张玉洁、贾译清、罗福成教授等报[17]道了超声引导针吸活检在胸膜腔及肺病灶中的成功应用。1987年罗福成及李建国教授将该技术应用于胃肠肿瘤的诊断。针吸细胞学活检所用器械由最初使用的注射器,至1978年开始使用21G纤细穿刺[61]针针吸活检。如今针吸活检针为专用设计,内径19~25G各型号均有配备,但以21G、22G活检针应用较多,虽然针吸活检安全性高、可重复操作,但由于细胞学活检技术取材有限,单次活检诊断阳性率通常仅能达到70%~80%,且细胞学难以满足临床利用组织标本进行病理学检测以外的分析需求,所以随着20世纪80年代超声引导下组织切割活检技术的应用,针吸活检已逐渐被切割活检取代,目前临床中主要应用于不适于切割活检或切割活检风险较高的病变,如部分纵隔、胰腺、腹膜后、甲状腺及甲状旁腺病变[62-71]。(二)切割活检

1981年美国Isler教授首先报道了超声引导下应用22G细针组织切割活检肝肾、腹膜后肉瘤、恶性淋巴瘤、胰腺、平滑肌肉瘤,使穿刺活检技术提高到组织诊断水平,这是超声引导穿刺活检的重大革新[72]。1982年美国Lindgren教授应用自己设计的自动活检枪进行了[73]肝转移癌和肾实质病变的穿刺活检。1983年丹麦Holm教授设计了22G真空负压抽吸式活检针,具有操作简便、可多次重复取材、取[74]材完整和不易破碎或被血液稀释等优点。在我国,1985年董宝玮教授率先开展了超声引导下细针穿刺组织学检查,并逐步应用于肝脏、胰腺、腹膜后、肾脏、肺及其他器官,较针吸活检显著提高了病[75]变的诊断准确性。至20世纪80年代,超声引导切割活检技术已应用于超声探查所能及的几乎所有器官及部位。切割活检设备经历了20余年的不断改进,从手动活检枪逐步研发设计了半自动、全自动活检枪,并为方便穿刺、减少肿瘤种植研发了与活检枪匹配的穿刺套管,为适用于不同器官研发了软组织活检针及骨肿瘤活检针,活检枪的取材长度由不可调节到多档可调,提高了穿刺活检的安全性和病变针对性。目前应用于临床的活检针一般为内径14~20G的细长钢针;活检槽分为半圆柱切割及圆柱形切割两种类型,适用于不同部位病变。圆柱形切割针实现了一次取材质量更高,取材更完整的进步。活检设备的重大改进使超声引导穿刺活检成功率得到明显提高,该技术已经成为国内外临床应用最为广泛的活检技术。以肝肿瘤穿刺活检为例,2012年土耳其的1300例大样本临床研究结果提示超声引导粗针(外径>1.0mm,19G)穿刺活检的诊断正确率为96.9%,明显优于细针(外径≤1.0mm)穿刺活检(85.0%),而相关并发症未见明显差异[76]。随着2005年人类全基因密码的解开和基因图谱的绘制以及分子生物学检测技术的迅猛发展,赋予穿刺活检组织标本新的历史使命。免疫组织化学技术、流式细胞仪检测、PCR、Western-Blot、蛋白组学、分子杂交、高通量基因测序等技术的应用,使穿刺标本由单一病理学诊断迈入基因与蛋白质表达诊断时代,由宏观进入微观,由结构进入功能,由单纯疾病诊断走向制定化疗及靶向治疗方案、预测[77]预后,并为研究疾病发病机制提供有价值的信息。三、治疗(一)非肿瘤治疗

1967年美国Joyner教授进行了床旁超声引导下的胸腔穿刺抽液,[78]开始了介入超声从诊断应用于治疗。1982年德国Otto教授等在[79]超声引导下进行了经皮肾盂造瘘术,使超声引导置管引流技术应用于临床。1981年美国Bean教授等报道了超声引导无水乙醇注射[80]治疗肾囊肿,证实可作为不能手术切除患者的有效治疗方法。我国超声引导介入治疗开始于1980年,李阐道教授将介入穿刺应用于羊膜腔注药引产,开启了介入超声在我国步入临床治疗的时代[17]。我国的置管引流最先报道于1986年,由王金锐教授应用于经[17]皮肾造瘘术。1983年周永昌教授开始在超声引导下行肾囊肿的[2]穿刺诊断及无水乙醇治疗。随着Seldinger技术在临床的应用及各种引导针、引流管器械的发展,囊(脓)肿、肾盂积水、扩张胆管、胆囊、胸/腹/心包积液、甚至外周静脉的超声引导下穿刺及导管置入操作均在临床中成熟地开展应用且疗效确切,已成为上述病变的首选治疗方法,避免了广大患者因为非肿瘤性病变而进行手术切除治疗。其中囊肿治疗临床曾经使用过的硬化剂包括无水乙醇、聚桂醇、50%葡萄糖、冰醋酸、四环素等,目前最常用的是无水乙醇和聚桂醇。无水乙醇对囊壁的硬化效果强,临床疗效好,但部分患者术中会出现明显疼痛感觉。聚桂醇具有表面活性及良好的起泡性,治疗面积大,且具有麻醉作用,因而更多被应用于年老体弱无法耐受疼痛刺激者以及危险部位囊肿由于药物外渗可导致周边脏器损伤者,如内镜超声下胰[81,82]腺囊性肿物的硬化治疗。(二)肿瘤治疗

根据治疗方式不同分为化学消融、能量消融及放射性粒子植入治疗(图1-1-1-2)。图1-1-1-2 超声引导肿瘤消融技术发展历程

1.化学消融

1983年日本Sugiura教授率先开展实时超声引导下无水乙醇瘤内[83]注射治疗小肝癌的研究。1994年经皮醋酸瘤内注射治疗肝癌被[84]日本Ohnishi教授报道,取得满意疗效。我国的化学消融开始于1987年,是由任永富、万敏教授采用瘤内注射无水乙醇治疗肝癌,[85]用于无法手术切除或术后复发患者的局部治疗。2002年冯威健教授率先将经皮盐酸注射疗法成功治疗了原发性及转移性肝癌[86]。2012年谢阳桂教授开始将超声引导下瘤内注射聚桂醇用于子[87,88]宫肌瘤等良性病变的治疗。经过长期的临床实践,无水乙醇较其他消融药物如高渗葡萄糖、醋酸、盐酸等具有蛋白变性彻底、弥散效果好等优势,成为目前临床中应用最为广泛的化学消融药物。经皮无水乙醇治疗具有简单、便捷、廉价、安全有效、并发症少等优势,在≤2cm肝癌中经过平均3次以上治疗可达肿瘤完全灭活[89-93]。因此在2001年,欧洲肝脏协会推荐经皮无水乙醇治疗可作[94]为无法切除<2cm小肝癌的治疗方法。但依据之后报道的多篇乙[95]醇消融与射频消融治疗<3cm肝癌的随机对照研究显示,乙醇消融局部复发率显著高于射频消融,且需要多次穿刺治疗。随着20世纪90年代后各种热消融技术的兴起及快速发展,以无水乙醇为代表的化学消融治疗逐渐被能量消融取代,但由于其安全性高的优势,对于危险部位小肿瘤,该技术可作为能量消融的补充治疗[96-98]。

2.能量消融

超声引导的能量消融开始于20世纪80年代,是以激光消融治疗肝脏肿瘤为开端,并历经30多年,已相继实现了高强度聚焦超声、射频消融、微波消融、冷冻消融、不可逆电穿孔技术在实体肿瘤中的消融治疗。目前消融治疗已被肝、肾、肺及甲状腺肿瘤的国际诊疗指南采纳。(1)激光消融:

1986年我国汤钊猷院士报道了高功率Nd:YAG激光消融治疗肝[99]癌的实验及临床研究,是国内最先开展肝癌激光消融的团队。超声引导激光消融始于1993年,法国Flam教授应用其治疗前列腺[100]癌,但受消融范围小的限制,发展相对缓慢。目前主要在欧洲[101,应用于乳腺、甲状腺、淋巴结、前列腺和肾脏肿瘤的消融治疗102]。其中2015年意大利Pacella教授报道了1531例甲状腺良性结节的激光消融治疗,消融结节体积为27ml±24ml,12个月体积平均缩小率72%±11%(48%~96%),其中囊实性结节体积缩小率79%±7%(70%~92%),病灶坏死吸收明显,消融区缩小显著,证实激[103]光消融甲状腺是一项安全有效的消融技术。在我国,1994年我国顾瑛、董宝玮及梁萍所在团队进行了超声引导经皮Nd:YAG激光[104]肝组织光凝固术,开启了我国超声引导激光消融治疗的时代。目前国内激光消融已被报道用于甲状腺、甲状旁腺、淋巴结、高危部位肝脏及腹膜后病灶的治疗,以蒋天安、詹维伟、周平教授报道相对

[105-109]较多,自2016年起,梁萍教授团队开创性地将超声引导经皮激光消融应用于无法手术的胰腺体尾部肿瘤治疗,显著缓解了疼痛并对晚期胰腺癌取得了消融后平均生存9个月的良好疗效。尤其是对内镜超声引导下危险部位肝肿瘤和腹膜后肿瘤治疗,激光消融的纤细光纤和可控热场体现了独特的价值,在一定程度解决了应用射频、微波等热场范围大的消融技术治疗带来的过高热损伤风险以及经腹超声显示不清而难以消融病灶的治疗困境,拓展了肿瘤消融的应用领域[110,111]。(2)高强度聚焦超声消融:

高强度聚焦超声治疗肝脏肿瘤的尝试开始于1992年,法国Vallancien治疗了2例肝转移癌患者,但因治疗偏移均未取得成功。1993年美国Gelet教授等进行了经直肠高强度聚焦超声治疗良性前列[112]腺增生的临床研究,临床症状改善明显。在我国,1998年起王智彪教授及团队建立了高强度聚焦超声治疗的基础理论体系,并于[113,114]1999年将该技术用于治疗原发性肝癌。该团队研制出我国首台具有完全自主知识产权的高强度聚焦超声仪,于2005年通过欧盟CE认证。目前,该治疗以其无创的优势在肝、肾脏、胰腺、乳腺、甲状腺、子宫、甲状腺、腹膜后肿瘤、骨骼等多种实体肿瘤的治[115-121]疗中得到应用。但由于受限于超声波本身的物理特点,高强度聚焦超声有着明显的技术局限性,即高反射界面严重影响超声波的穿透性,组织不均匀性可能会影响聚焦准确性,经体表聚焦的方式致使其热效率低,治疗时间长,肿瘤完全消融率低,研究高致热功率的产品已成研究热点。目前主要在德国、美国、荷兰、日本报道应用于MRI引导下子宫及前列腺疾病治疗,而我国主要为超声引导的子宫、[122,123]肝脏、前列腺及乳腺疾病治疗。(3)射频消融:[124]

1993年意大利Rossi教授首次报道了射频消融治疗小肝癌,是在超声引导经皮操作下完成。1997年意大利Solbiati教授报道了对于直径5cm以内的肝癌,射频消融可达到85%~90%的完全坏死率[125]。水冷射频消融在肝脏肿瘤的应用是在1997年由意大利Rossi[126]教授首次报道。1998年美国Goldberg教授等将三根射频电极针排列组合,设计出了带冷循环的集束电极针,显著提高了热效率[127]。2008年意大利Livraghi教授等报道的一项多中心前瞻性研究证实,射频消融治疗小肝癌,5年生存率与手术切除相近,可作为小[128]肝癌的一线治疗方案。2018年日本Tsukamoto教授报道了肝癌(平均直径2.0cm,范围0.5~6.7cm)射频消融治疗的10年临床研[129]究,结果提示5年总生存率达69%,中位生存时间为7年。在我国,1999年陈敏华教授率先在国内开展超声引导下肝癌射频消融治[130]疗。在欧美等发达国家应用水冷射频消融技术的带动下,于2004年水冷射频技术开始被我国肿瘤介入治疗团队应用,该项技术减少了消融区碳化,增加了消融范围,使经皮超声引导水冷射频消融治疗相继应用于肾上腺、肾脏、乳腺、甲状腺、子宫、甲状旁腺、胰[131-147]腺、脾脏、肺、骨骼、前列腺等多种实体肿瘤的消融治疗,成为肿瘤能量消融的主要技术之一,但其被动加热导致的有限热效率,使得该技术面临着高热效率技术微波消融的严峻挑战。(4)微波消融:

1994年日本Seki教授首次报道微波消融治疗小肝癌并获得成功,同射频消融一样,也是在超声引导经皮操作下率先完成。自此微波消[148]融肝癌逐渐发展成熟,该技术目前在中国、美国、意大利、德国、日本、韩国、西班牙等多个国家应用,中国是微波消融技术的研[149-151]用大国。1996年,我国董宝玮及梁萍教授自主研发了我国第一代微波消融仪并应用于肝癌消融治疗,并于2008年自主研发了国际首台温控水冷微波消融设备,并同时研制了适用于不同肿瘤的各种型号消融天线,多项技术发明显著提高了微波设备的工艺、消融热场范围和可控性,奠定了中国在肾、肾上腺、乳腺、甲状腺、子宫、[152-162]甲状旁腺、脾脏和腹壁肿瘤治疗中国际开创并领先的地位,并因此获得了国家技术发明奖二等奖。高效的致热和确切的疗效吸引国内外10余个微波设备厂家投入研发热潮,并吸引了原本热衷射频的介入专家开始研究应用微波消融技术,以在肝癌中的应用为著,已分别在中国、美国、意大利、日本等国家报道多项多中心研究[163-165],其中以我国报道的患者样本量最大,生存预后数据最全[166]面。梁萍团队报道了经皮超声引导微波消融治疗<5cm肝癌、[167,168]<4cm肾癌临床疗效可与手术切除相媲美;2013年超声引导经皮微波消融治疗肝脏恶性肿瘤的临床应用指南发布,为微波消融[169]治疗肝癌技术的临床应用提供了国际公认的指导性方案。2017年于杰教授发表的射频与微波消融治疗早期肝癌的Ⅲ期临床研究,结果显示微波与射频消融治疗早期肝癌疗效相当,但微波消融热效高、穿刺少、费用低,尤其是对于3~5cm肿瘤较射频有更好的灭瘤效果[167]。目前,微波消融技术发展迅速,即使射频消融技术发源地欧美各国也开始被微波消融技术的优势所吸引,研发和应用逐渐增多,在我国该技术已打破了曾经进口射频消融垄断肿瘤消融治疗的局面,尤其在肝脏、肾脏、肺及甲状腺肿瘤治疗中已成为主要消融手段,被国内外学者认为是极具前景的消融技术。(5)冷冻消融:

1966年美国Gonder教授首次报道了冷冻消融治疗前列腺癌,为[170]经尿道操作,由于缺乏影像引导及监测,肠瘘等严重并发症高。1993年美国Onik教授开始应用超声引导经会阴冷冻消融治疗前列腺[171]癌,证实了该技术安全有效。随后该技术逐步应用于超声引导[172-177]下肝脏、肾脏、乳腺等脏器肿瘤治疗。在我国,2007年王安喜教授报道了高龄危重患者前列腺增生超声引导氩氦刀冷冻治疗研[178]究,虽起步较晚,但迅速被牛立志、丁桂春、郭宏赛、陈焕伟、石秋生等多个团队应用于肝脏、肾脏、甲状腺、胰腺等多个器官肿瘤[179-184]的超声引导治疗。由于冷冻消融过程中形成的冰面高回声反射影响超声图像对消融冰球的监测,目前该技术在超声引导下治疗较CT/MRI引导应用受限,近年来超声引导消融以德国、美国、中国应用为主,主要用于治疗乳腺、肝脏、前列腺、肾脏肿瘤[171-173]。(6)不可逆电穿孔技术:

2011年德国Pech教授进行了不可逆电穿孔技术在肾癌的治疗,[185]证实其安全有效性,随后该技术被应用于CT/MRI引导下胰[186-189]腺、肝、肾肿瘤的消融治疗,超声引导治疗仅在肝脏、胰[190-192]腺、前列腺及腹膜后病灶中进行初步研究。我国超声引导该技术应用主要报道于黄凯文、周宁新、杜联芳教授进行的肝癌及胰[191-194]腺癌的治疗。由于其费用昂贵及对患者心脏功能要求高,目前尚未普及,但不可逆电穿孔技术具有仅损伤细胞膜,不影响纤维组织和其他细胞基质成分,可保持消融区组织结构,同时保护周围重要结构等优势,随着临床研究的不断探索,超声引导不可逆电穿孔技术在肝门、肾门、腹膜后等危险部位病灶消融治疗中具有应用的价值和潜力。(7)放射性粒子植入:125

1969年奥地利Kratochwil教授率先报道超声引导下放射性I粒子[195]植入治疗前列腺癌,开启了超声引导下内放射治疗的篇章。在我国,2003年王俊杰、冉维强教授等报道了放射性粒子在超声及术[196-198]中超声引导下进行胰腺癌、前列腺癌及舌癌的治疗。随后国内外该技术主要被用于前列腺癌、胰腺癌、肝癌、表浅转移或复发[199-202]肿瘤以及部分盆腔恶性肿瘤等的治疗。经过多个临床研究提示该技术对于多种实体肿瘤为一种安全有效的治疗手段,我国于晓玲、谢晓燕、王俊杰、王娟团队均报道进行超声引导放射性粒子植入[203-205]治疗肝癌、胰腺、前列腺、表浅部位转移病灶。但该技术存在放射性粒子植入不均匀,存在漏空或者重复植入困境。针对此问题,2014年于晓玲教授团队应用三维规划系统辅助放射性粒子植入治疗多器官病灶,提示三维规划可提供更多的病灶与周围器官的空间关系,可科学计算粒子布置数量和空间位置,显示粒子植入均匀与否,[206]减少手术次数,临床疗效满意。(董宝玮 梁 萍 于 杰 李 鑫)第二节 前景与展望

介入超声凭借其微创、实时、精准、高效和无辐射等诸多优势,可避免手术、放化疗的不良反应及毒副作用,减轻患者疾苦,提高生活质量,并真正实现精准有效治疗,在临床医学中占有重要的地位,并具有广阔的发展前景。然而,作为一个新兴的学科,介入超声未来的发展既富有前景又面临挑战。一、规范化

规范化是学科健康发展的基础。介入超声学科的规范化包括以下几个方面:人才培养规范化、诊疗流程规范化、介入操作规范化。人才的培养是学科发展源动力,直接关系着学科建设的兴衰成败。介入超声学科人才需要具备集影像诊断、临床能力、物理工程学、生物信息学等多专业的综合知识体系,是全方位、复合型人才。介入超声学科既包括超声诊断,又有介入治疗。明确的诊断、科学合理的评估与术前准备是介入治疗安全有效的前提。介入操作是介入超声的核心技术,作为新兴学科,其涉及的操作技术在不断创新,在实践中检验操作技术的科学性、合理性、安全性及有效性,并经多中心、前瞻性、随机对照的大样本临床研究验证,形成介入超声学科规范化的操作技术,并制定出介入超声学科规范化的诊疗及操作流程,使学科发展朝着健康、科学、合理的方向发展。规范化是永恒的主题,是一项技术保持可持续健康发展的基础。在我国,医院级别及个人的基本技能差距大,持续规范化更为重要。二、精准化

精准化是学科稳步发展的目标。介入超声是在超声引导下进行的操作,精准化是技术的核心、灵魂。病灶清晰显示、精准定位是介入有效的前提,病灶与周围器官组织的立体空间关系的明确是介入安全的保证。三维超声、超声微泡谐波造影技术及集现代高精技术的多模态影像融合可清晰地显示病灶,精准的定位;三维可视化平台可确定肿瘤的空间位置,磁定位技术可清晰引导穿刺针具沿精准的路径前行。精准化是介入操作安全有效的前提,是学科长盛不衰的保障。三、智能化

智能化是学科快速发展的动力,包括了引导定位向自动化迈进及消融设备向智能化发展。外科手术机器人使得手术更微创,手术创口仅在1cm左右;手术效果更加精准,提供高清晰的三维影像,突破了人眼的极限;具有无法比拟的稳定性及精确度,能够完成各类高难度的精细手术。介入穿刺机器人的研制对于肿瘤介入治疗也具有非常重要的意义,使得影像引导穿刺更精准、更安全、学习曲线更短,使超声引导技术向自动化迈进成为现实。消融治疗为介入超声重要组成部分,智能化消融设备研发基于测量数据的智能诊断将推进介入超声智能化发展进程,使学科发展进入快速轨道。未来20年将是智能化诊疗迅速发展的时代,智能化机器人引导穿刺必将成为介入超声史上具有里程碑式意义的技术。四、前沿化

前沿化是学科持久发展的源泉。注重以发展的眼光与多学科及多领域合作,使介入超声诊疗走向学科发展的最前沿。目前,超声图像与分子生物学技术相结合的超声分子影像学,利用大数据平台进行信息整合,可在疾病尚无解剖改变前检出异常,实现疾病的发生发展、早期诊断、疗效评价及预后预测的探索,起到连接分子生物学与临床医学之间的桥梁作用。消融技术与遗传学、表观遗传学、细胞免疫学、化疗、靶向治疗以及纳米载药微球(脂质体载药、纳米胶束载药、纳米微球载药、碳纳米管载药及纳米金颗粒载药)相结合,使介入超声治疗走在肿瘤治疗的最前沿,保持学科持久发展,使学科走向更微创、[207-209]精准、安全、有效的诊疗模式。

30余年来,我国介入超声领域发展迅速,医师队伍日益壮大,操作技术日趋成熟,诊疗领域不断拓展,临床疗效稳步提高,超声引导的肿瘤微创治疗已部分替代传统手术切除,成为临床不可或缺的有效技术。相信在21世纪精准医学时代,介入超声学科必将在基础研究和临床治疗中发挥更重要的价值。(董宝玮 梁 萍 于 杰 李 鑫)参考文献

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