第40章 微波技术在脊柱肿瘤治疗中的应用
The Application of Microwave in the Treatment of Spinal Tumor
一、 概述
微波消融是肿瘤热疗的一种手段，经过近30年的探索和研究，应用日益广泛，其中经皮穿刺微波消融已成为原发性肝癌的一种重要治疗方法，有时候甚至可以替代手术切除。微波消融用于骨肿瘤的探索最早可追溯到20世纪80年代初期，但迄今该技术仍远未完善，具体手术适应证及技术操作规范仍需进一步探讨。脊柱肿瘤因其局部复杂的解剖特点，手术切除较肢体肿瘤更为困难，以往多采用保守治疗或姑息性的手术治疗，如放疗、囊内刮除、局部减压内固定等，但局部控制及预后均不理想。全椎体整块切除技术的应用使脊柱恶性肿瘤的广泛切除成为可能，是脊柱肿瘤手术治疗的巨大进步，但是否适用于良性侵袭性及转移性脊柱肿瘤仍有争议。利用插入式微波刀头（微波发射器），经椎弓根置入椎体肿瘤区，可以造成直径约3 cm的肿瘤凝固坏死区，变换微波天线的方向、深度或经双侧消融可以实现较大肿瘤的凝固坏死（图40-1）。从理论上微波消融可以达到肿瘤切除的效果，而且消融灭活后瘤体无血供，出血明显减少，刮除后保留的椎体骨壳，方便重建，所有操作后路一次完成，节省手术时间。微波技术用于脊柱肿瘤，特别是对脊柱转移瘤的治疗，其既可以达到肿瘤切除（高温灭活）的目的，又符合目前“微创”的治疗理念。
二、 微波作用原理
图40-1 椎体微波消融示意图
经椎弓根向肿瘤中心置入微波刀头，可根据肿瘤在椎体内的位置调整刀头在椎弓根里的方向及在椎体里的深度，如肿瘤体积较大，可经双侧椎弓根置入微波刀头
通常称频率在300～300 000 MHz，波长1 mm至1 m的高频电磁波为微波，其频率介于高频波与激光之间。微波消融本质是热疗，人体组织大部分是由水和蛋白质等极性分子组成，在微波电场力矩的作用下，极性分子沿着微波电场的方向进行有序排列的振动，并随着高频电场的交变而来回转动，在转动的过程中与相邻的分子产生类似摩擦、碰撞而生成热量。这是一种内部加热法，且热不散发，热效应、均衡性、热稳定性好。具体操作时，利用微波刀头把能量导入、集中在一个小区域，使肿瘤组织产生凝固。以成年家猪股骨远端骨松质为实验对象，行微波（频率2 450 MHz、功率为60 W）消融，发现微波消融范围（凝固区）呈纺锤形，随消融时间延长消融范围增大，但10分钟后趋于稳定，10分钟时凝固区横径3.1±0.2 cm、纵径4.2±0.4 cm（图 40-2）。
图40-2 骨松质微波消融
A. 离体人椎体；B. 在体家猪股骨远端
三、 适应证及禁忌证
（一） 适应证
（1） 对具有手术适应证的椎体良性肿瘤，后路行微波消融可代替前路刮除手术，且大大减少出血。对远离椎管、诊断明确不需取病理标本的可行经皮穿刺微波消融，如骨样骨瘤。
（2） 对中间性肿瘤，Enneking影像分期Ⅰ～Ⅱ级者，微波消融后再行刮除或切除可减少出血、降低复发率，Ⅲ级病变可能消融不全、建议全椎体切除。
（3） 对脊柱原发恶性肿瘤一般不推荐微波消融，但对Tomita分型Ⅰ型、病变直径不超过3 cm、距椎管距离超过1 cm者微波消融有望达到根治，可考虑行微波消融术。对出现远处转移或复发病例无法行广泛切除者，可行姑息性微波消融。
（4） 椎体转移瘤
1） 预计生存期较长，Takuhashi评分≥9分。
2） 放疗前后及放疗期间出现进行性神经功能 障碍。
3） 难以忍受的疼痛经保守治疗无效。
4） 肿瘤对放疗不敏感。
5） 脊柱不稳定或椎体塌陷，伴或不伴神经功能障碍。
6） 如已表现为脊髓完全损伤，需为孤立性转移且原发病灶控制。
（二） 禁忌证
（1） 存在严重内科并发症，不能耐受手术者。
（2） 放疗后切口区存在严重放射损伤或切口区存在活动感染者。
（3） 对椎体转移瘤，以下情况视为禁忌：
1） 预计生存期极其有限，Takuhashi评分≤8分。
2） 不伴明显脊柱不稳、对放疗敏感，该类患者应优先考虑放疗。
3） 脊髓完全损伤、原发病灶未控制或存在其他转移灶：脊髓完全损伤患者术后神经功能恢复机会渺茫，如为孤立转移且远方病灶已控制应考虑肿瘤切除手术，否则手术价值不大，应视为禁忌。
四、 手术技术要点
图40-3 微波消融过程，为避免神经热损伤，需行充分的椎板减压，消融过程中椎管内盐水灌洗降温，监测椎管内（椎体后壁）温度不超过43℃
A. 术中大体照；B. 术中透视显示微波刀头及测温针在椎体内的位置；C. 模式图(https://www.daowen.com)
全麻下行后路手术，显露范围包括病椎及上下1～2个椎节，自棘突、椎板剥离椎旁肌，直至完整显露双侧关节突，先行病椎上下正常椎体的椎弓根系统内固定，然后对病变椎体行全椎板减压（单侧局限病灶也可酌情行开窗或半椎板），在C臂透视引导下经椎弓根向病椎内置入微波刀头，设置功率50 W，消融前如硬膜与椎体后壁有粘连应予分离，消融期间椎管内生理盐水灌洗降温并脊髓诱发电位监护，监测椎管内温度不超过43℃，单点消融时间10分钟，切口闭合引流，3天后待24小时引流不足100 ml后拔除，拔除引流后即在腰背支具保护下开始下地活动（图40-3）。
在微波治疗时要注意以下要点：
1. 关于消融时间 根据动物实验结果，10分钟内随消融时间延长消融范围增大，但10分钟后趋于稳定，所以一般确定单个消融点消融总时长10分钟。但这10分钟不是连续进行消融，而是累积消融时间，术中监测椎管（椎体后壁）温度超过43℃时停止消融，待温度低于40℃时再开启 消融。
2. 关于消融点的选择 单点消融范围直径在3 cm左右，对小的病变，单点消融即可达到治疗目的，对累及整个椎体或伴椎旁肿物者，可经双侧椎弓根置入微波刀头、并调整刀头方向及深度进行多点消融。但为保证安全，不建议同时行多点消融，而是完成一个部位的消融后再进行下一部位的消融。
3. 关于微波刀头的置入 建议使用C臂透视引导下进行微波刀头的置入（先用钻头预钻孔），这有赖于术者对影像学资料的透彻了解和娴熟的椎弓根螺钉置入技术。理论上讲，计算机辅助导航系统有助于实现微波刀头的准确置入，但设备昂贵、操作费时费力。
4. 关于消融时的神经保护 微波消融时保护脊髓及神经根免受热损伤非常重要，充分的椎管减压和硬膜囊及神经根的显露、消融时持续椎管内盐水灌洗、椎管内温度实时监测等措施可将神经损伤的风险降到最低。同时可尽量分离硬膜及椎体后壁并置入绵片隔热。微波刀头距离椎体后壁及椎弓根根部的距离最好保持在2 cm以上。
5. 关于消融完成后是否行病灶刮除 多数患者微波消融后不需病灶刮除，但对溶骨破坏明显者可刮除病灶后行植骨或骨水泥填充。
6. 关于内固定 对肿瘤局限、行经皮微波消融或仅行开窗或半椎板切除者，视情况可不行内固定。但对行全椎板切除，或椎体破坏明显，或已存在病理骨折者需要行内固定，我们采用椎弓根钉棒系统。
7. 关于辅助治疗 骨转移癌外科治疗只是解决局部症状，术后一定要根据原发肿瘤的来源和病理分型进行全身抗肿瘤治疗；虽然我们的患者术后因为种种原因，多数没有行局部放疗，但如无禁忌，建议常规行术后放疗。
五、 并发症及展望
该治疗方式和传统的手术切除减压内固定相比，仅增加30分钟左右微波消融时间，且在消融过程中基本不增加新的出血，其手术创伤及出血与后路减压内固定手术相当。由于不行肿瘤刮除，或是在肿瘤消融后刮除，与直接肿瘤刮除或椎体次全切相比，出血量也会明显减少。和整块全椎体切除相比，手术时间和出血量更是大大降低。在充分的椎板减压和脊髓暴露的基础上，辅以持续的盐水灌洗降温和椎管内温度监测，脊髓损伤风险是完全可控的。其他并发症中，伤口延迟愈合和脑脊液漏相对发生率较高，前者可能和部分患者术前接受放疗相关，后者多数是因为肿瘤侵犯椎管并和硬膜粘连，在病灶清除时导致硬膜微小裂孔。目前的微波消融能否达到肿瘤彻底灭活，更多取决于术者的经验，需要在透彻了解影像学资料的基础上，术中通过调整微波刀头的置入深度、方向并借助参考点的测温来实现。今后的努力方向是如何实现消融技术的标准化和消融效果判定的客观性。
六、 典型病例
病例一，57岁男性，肺腺癌T11、T12椎体转移，一直吉非替尼维持治疗，术后34个月死于脑转移，随访期间胸椎手术部位肿瘤无复发（图40-4）。
病例二，49岁女性，肺腺癌L5椎体转移伴病理骨折、椎管占位，诉腰部并左下肢剧烈疼痛、VAS评分10分，术后疼痛缓解、VAS评分1分，随访1年，病情稳定，局部肿瘤无复发迹象（图 40-5）。
病例三，57岁男性，L4椎体脊索瘤，现术后3年，无复发迹象（图40-6）。
图40-4 中年男性，肺腺癌T11、T12转移，术后复查未见局部肿瘤复发表现，消溶骨在MRI上呈“死骨”改变
图40-5 中年女性，肺腺癌L5椎体转移并病理骨折，术后1年临床随访及MRI复查未见复发
图40-6 中年男性，L4椎体脊索瘤MRI复查
（韦兴 陈秉耀 严望军）
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