前列腺射頻消融尿道溫度監(jiān)控的實驗研究.pdf

1、前言
　　 近年來利用經(jīng)會陰射頻消融(Radiofrequency ablation，RFA)技術(shù)治療前列腺癌已發(fā)展成為一種極具希望的實體瘤治療新方法。但是由于對生物組織的傳熱基礎(chǔ)研究還不足，而且前列腺體積相對較小，其中央有尿道縱行穿過，構(gòu)成了較為復雜的解剖結(jié)構(gòu)，在射頻過程中難免會造成前列腺部尿道的熱損傷而產(chǎn)生并發(fā)癥，因此射頻消融治療過程中對尿道溫度的監(jiān)測就顯得尤為突出。本論文在應(yīng)用單電極射頻針對正常兔尿道進行熱損傷實驗得出正常

2、尿道組織熱損傷溫度的基礎(chǔ)上，設(shè)計制作無失真、抗干擾的尿道溫度監(jiān)控導管，并采用可視化仿組織體模，分析射頻消融與測溫導管實時監(jiān)控之間的相互影響，旨在證實該系統(tǒng)的可應(yīng)用性，以實現(xiàn)射頻消融治療時尿道溫度的實時監(jiān)控，減少并發(fā)癥的發(fā)生。
　　 第Ⅰ部分
　　 應(yīng)用單電極射頻針對正常兔尿道熱損傷的實驗研究
　　 目的：模擬人體內(nèi)射頻消融條件，對正常雄性兔行尿道旁間質(zhì)射頻消融術(shù)，同時對尿道組織溫度進行監(jiān)測，通過組織學觀察探討活體

3、兔尿道旁間質(zhì)射頻消融導致尿道熱損傷的溫度。
　　 方法：選用成年健康雄性新西蘭大白兔37只，其中1只作為對照，其余36只按每組6只隨機分為6組，每組設(shè)立假處理組。采用RITA1500射頻發(fā)生器及單電極射頻針行尿道旁間質(zhì)射頻消融，溫度分別為48℃，49℃，50℃，51℃，52℃及53℃，取前列腺部尿道做HE及TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase biotin-dUTPnick en

4、d labeling，TUNEL)染色，光鏡下觀察，對壞死比例進行計算，凋亡染色切片進行定量分析，計算凋亡細胞的累積光密度值。
　　 結(jié)果：消融后的尿道粘膜表面較正常粘膜組織蒼白，干燥，質(zhì)地變韌。HE染色切片顯示熱損傷主要表現(xiàn)為尿道壁血管內(nèi)充血及消融針道周圍組織的壞死。溫度越高，壞死發(fā)生比例越大。對照組，假處理組及六組處理組的壞死比例分別為1.52±2.42％，3.25±1.36％，4.71±5.48％，9.84±5.07％，2

5、0.59±7.22％，26.42±3.48％，61.39±9.37％及69.73±11.74％，壞死比例在52℃組上升較為顯著。TUNEL染色的定量分析顯示從48℃至53℃，累積光密度值不斷上升，在50℃組上升較為顯著。TUNEL染色較HE染色更為準確。
　　 結(jié)論：采用活體兔模型，結(jié)果表明射頻加熱尿道至50℃持續(xù)1 min可以導致尿道組織不可逆性損傷。
　　 第Ⅱ部分
　　 前列腺射頻消融用尿道溫度多點監(jiān)控導管

6、的研制
　　 目的：與科研開發(fā)機構(gòu)合作，制作微型溫度傳感器，設(shè)計研制前列腺射頻消融用的尿道溫度多點監(jiān)控導管，并申請國家發(fā)明專利。
　　 方法：選用銅-康銅導線，制成熱電偶溫度傳感器，測量其25℃至75℃的熱電勢。將溫度傳感器的頭端置于導尿管表面，尾端穿過導尿管壁從導尿管腔引出，或者走行于導尿管壁內(nèi)，并與熱電偶補償導線相連。所述的溫度傳感器位于導管水囊下緣10～40m處，共有8個，導尿管表面左右兩側(cè)對稱地各設(shè)置4個，排列成

7、直線，每兩個溫度傳感器之間間隔1cm。行熱電偶測溫導管的性能對比實驗，測量其測溫的準確性及熱響應(yīng)時間。
　　 結(jié)果：在25～75℃范圍內(nèi)，溫度傳感器的測溫值和熱電勢有著非常好的線性關(guān)系。尿道溫度監(jiān)控導管由嵌在導尿管表面上的溫度傳感器，與溫度傳感器相連的銅-康銅導線，以及相接的熱電偶補償導線構(gòu)成。本導管中8組熱電偶補償導線由導管腔引出者，腔內(nèi)空間為導線占據(jù)，沒有冷水循環(huán)及導尿功能，補償導線由導尿管壁內(nèi)引出者，保證了原有的三腔功能，

8、在不增加導尿管外徑的情況下能夠進行冷水循環(huán)。測溫導管在41～56℃的溫度區(qū)域內(nèi)，讀數(shù)的誤差較小，且測溫導管具有響應(yīng)時間短，升溫快的特點，能夠滿足臨床熱療的測溫要求。結(jié)論運用傳感器技術(shù)制作了微型熱電偶溫度傳感器，并成功地研制了一種前列腺射頻消融用的尿道溫度多點監(jiān)控導管，并申請了國家發(fā)明專利。通過對其性能做的初步測試，結(jié)果證實該導管可以實時，快速，多點，準確地測溫，為達到安全有效的治療奠定了基礎(chǔ)。
　　 第Ⅲ部分
　　 采用

9、可視化仿組織體模評價溫度監(jiān)控與射頻消融的相互影響
　　 目的：應(yīng)用可視化仿組織體模聚丙烯酰胺凝膠(Polyacrylamide gel，PAG)評價射頻消融與實時測溫二者有無相互影響。
　　 方法：采用檸檬酸緩沖液配制的聚丙烯酰胺凝膠，添加牛血清白蛋白(Bovine serumalbumin，BSA)作為溫度指示劑，放置測溫導管，制成帶導管的仿組織體模。距測溫導管1cm處插入電極針，在射頻加溫的同時，觀察射頻對測溫有無干

10、擾，測溫值誤差的大小。射頻消融凝固灶經(jīng)二維超聲及常規(guī)MRI(Magnetic resonance imaging)的T1和T2掃描，評價消融灶的形態(tài)及大小，消融體積及消融灶的偏心比值。
　　 結(jié)果：從測溫曲線上看，射頻工作時測溫曲線可見細小抖動，較停機測溫時的曲線不平整，不光滑，但是從計算機測量的結(jié)果來看，測溫導管受射頻儀干擾不大，可以實現(xiàn)不停機測溫，基本能夠滿足臨床熱療的測溫要求。仿組織體模在二維超聲顯象上幾乎為均勻的無回聲，

11、射頻消融凝固灶未能顯示，僅顯示針道內(nèi)的氣體回聲，測溫導管的橫斷面呈圓環(huán)狀，其表面可見點狀強回聲，為溫度傳感器。MRI掃描的T1加權(quán)像顯示凝固灶為高信號，與周圍區(qū)域分界不清晰，而T2加權(quán)像顯示凝固灶呈低信號區(qū)域，與周圍高信號區(qū)域分界清晰。結(jié)果表明實時測溫下形成的射頻消融灶較無測溫的消融灶偏小，長徑(2.44±0.00cm，2.62±0.35cm，P＞0.05)，寬徑(0.98±0.06cm，1.25±0.10cm，P＜0.05)，厚徑(0

12、.91±0.03cm，1.15±0.12cm，P＜0.05)，偏心比值(0.78±0.08，0.98±0.03，P＜0.05)及消融體積(1.23±0.14cm3，2.13±0.38cm3，P＜0.05)均偏小，但是長徑的差異不顯著。此外，從偏心比值來看，測溫時消融灶的中心略偏離射頻針。
　　 結(jié)論：射頻對測溫的影響不大，測溫曲線可見細小抖動，但是不影響測量結(jié)果的精確性，基本能夠滿足臨床熱療的測溫要求，而射頻消融灶會受到實時測溫