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原创 介入放射学

于海鹏 副主任医师 天津市肿瘤医院 介入治疗科
2013-10-13 2527人已读
于海鹏 副主任医师
天津市肿瘤医院

1895年X线的发现及其在医学上的应用和发展,使影像诊断学与介入放射学结合并构成诊断和治疗兼备的现代医学影像学。其中,介入放射学以高科技为基础,以微创技术为鲜明特征,成为并列于内、外科的第三大诊疗技术。

介入放射学(interventional radiology)由诊断和治疗两大部分内容组成。其基本概念是以影像诊断学为基础,在X线、CT、MR、B超等影像设备监视、导引下,应用特殊器材于靶病变部位获得病理学、细胞学、生理化学、细菌学和影像学资料;针对病变采用特殊器材实施治疗。天津医科大学肿瘤医院介入治疗科于海鹏

根据临床学科所涉及范围可划分为肿瘤、心脏及大血管、神经介入放射学;按照技术特点划分为血管性和非血管性介入放射学。其中,肿瘤介入放射学依据解剖学划分,可划分为头颈、胸部、腹部、骨骼、四肢及软组织介入放射学。

一、发展简史

1929年Forsman首先提出心血管造影诊断设想,并在自身进行了有关试验。1953年Seldinger创用经皮穿刺股动脉,导丝导引导管进行血管造影检查诊断,从此开辟了影像诊断学新途径,奠定了现代介入放射学基础。为此,1956年Forsmann和Seldinger同时被授予诺贝尔医学奖。1964年Dotter 和Judkin采用同轴导管技术治疗动脉粥样硬化外周血管狭窄获得成功。1967年Margulis使用了“介入诊断放射学(interventional diagnostic radiology)”一词。1976年Warllace较为系统地解释并提出了“介入放射学(interventional radiology)”的概念。20世纪70年代中期介入放射学在欧美开始应用于临床,我国始于80年代初,起步较晚但发展迅速。目前,介入诊疗技术已广及全身各系统和多种疾病、病变,且日臻成熟,现为最活跃并具有广阔发展前景的新兴医学专业。

二、主要设备和器材

(一)数字减影血管造影机(digital subtraction angiography,DSA)

是数字电子学、计算机技术和X线血管造影相结合的现代化影像设备。实时成像:具有实时采集和显示影像信息功能,使术者能够迅速了解病变部位、结构、性质,与比邻解剖学关系;确认治疗器材定位;随访、判定或预测治疗效果。高清晰度图像和高对比分辨力:影像增强器和数字电子系统通过减影可以消除背景干扰、重叠,使传统无法或难以显示的病变得到较为清晰的分辨。图像后处理和数字化储存系统:通过检索、反转、放大、指示路径、测量和大容量、快速存取和传递技术,为指导治疗提供丰富信息。

(二)高压注射器

使造影剂在单位时间内,按照一定流速、流量注入血管内,以清晰显示病变血管及结构,这是通过高压注射器控制来完成的。目前,多采用电动式,基本设置有同步曝光、分级注射、超压和定量保护及报警装置。

(三)常规器材

1?穿刺针(needle)和导引器(introducer)前者用于动、静脉穿刺,成人采用18G。后者有两种功能,扩张动、静脉穿刺孔;便于交换不同类型导管,减少血管损伤。

2?普通导管根据靶血管解剖学基本形态和检查目的不同,有多种类型,腹部诊疗用导管:①猪尾形:常用于大血管造影检查,如心脏,胸、腹主动脉,下腔静脉;②COBRA导管:常用于肠系膜上、下动脉,腹腔动脉;③YASHIRO?RH导管:常用于选择性肝动脉、脾动脉插管。导管的长度用厘米表示,常用为80~125cm。导管直径用French(简称F)表示,1F=0?333mm。5F对血管损伤较小,为目前常用导管。质量优良的导管应具备硬度、弹性、柔韧性适中;便于控制方向;具有血液、组织相容性;跟踪性好(X线下清晰可见);管壁光滑能满足造影流速、流量、压力技术参数要求。

3?特殊导管

(1)微导管: 有很多类型,前端为2?5或2?7F,后端变径为3F,0?018微导丝导引,通过5F导管进入血管远端,主要用于动脉超选择栓塞或药物治疗。

(2)球囊导管(balloon catheter):扩张狭窄管腔或隧道;辅助内支架顺利置入,提高长期再通效果;暂时阻塞靶静脉回流,有助于提高动脉灌注化疗的局部血药浓度。

4?导丝(guide wire)Seldinger技术之一,主要功能是导引和/或支撑导管顺利进入靶血管(管腔)。导丝直径用Inch表示,常用0?032、0?035、0?038、0?018。长度有1?2m、1?8m、2?6m。目前使用有超滑、超硬导丝,可根据治疗需要选择。

(四)药物

1?造影剂又称对比剂(contrast media),是介入性诊疗常用药物之一。含碘的造影剂包括离子型(泛影葡胺等)和非离子型(Utravist,优维显;Omnipaqu,欧乃派克等)。与离子型造影剂比较,非离子型造影剂具有高密度、低粘稠度,无毒性,无生物活性,能快速从体内排泄等特点,是目前较为理想的选择,有替代离子型造影剂的趋势。气体对比剂二氧化碳仅适用于因碘过敏、甲状腺功能亢进、肾功能不全、心力衰竭、多发性骨髓瘤患者在腹部、四肢血管造影使用。

2?栓塞材料

(1)碘化油(lipiodol): 主要用于腹部实体性肿瘤,对富血管肿瘤具有特殊聚集作用,属长效,携带化疗药物可在肿瘤缓慢释放,起到局部化疗协同栓塞作用,超液态碘油是目前应用最为广泛的栓塞剂。近年研究表明,碘油加热至100度以上,可明显提高栓塞疗效。

(2)无水乙醇: 注射后即刻使肿瘤组织或靶血管发生凝固性坏死,并难以使肿瘤血管侧支循环建立,属于永久性栓塞剂。主要用于肝癌,肾癌,某些动、静脉畸形,门静脉高压上消化道大出血的选择性栓塞治疗。因多数栓塞后疼痛反应强烈,需用镇痛剂。要求采用超选择插管技术;分次注射;密切监视造影随访,以防止或避免反流造成非靶肿瘤、非靶血管误栓造成坏死。

(3)鱼肝油酸钠: 作用类似于无水乙醇,一般用量不超过15ml,与明胶海绵合用可减少其用量。操作注意事项同无水乙醇。

(4)明胶海绵(gelfoam): 临床外科常用于止血,一般在7~21天被吸收,属于短效栓塞材料。高压灭菌后剪成碎片或制成粉末可被延迟吸收,与碘化油合用可增强栓塞效果。制备成条状可以用于小动脉紧急止血。

(5)不锈钢圈(stainless steelcoils): 盘状卷曲并附着丝状物,适宜于血管或动静脉瘘栓塞治疗。

3?化疗药物详见各论。

4?止血药物详见各论。

5?溶栓药物详见各论。

(五)管腔内支架(endoluminal stent,ES)

用于治疗管腔狭窄或闭塞性疾病。按金属内支架的作用机制分类如下。

1?自扩式(self?expanding)ES因具有弹性,释放后即刻或逐渐在管腔内自行膨胀、扩张。“Z”形ES,是医用不锈钢丝加工,呈“Z”形并分节连接,支撑力强,柔韧性差,适用于上、下腔静脉,气管,食管;网状ES(wallstent),用医用不锈钢丝、镍钛合金丝编织,支撑力和柔顺性较好,适用于动脉、静脉、胆道。

2?球囊扩张式(baloon?expandable)ES由金属钽丝编织,无弹性,但具有可塑性,当球囊扩张一定直径时释放,收缩球囊即被固定在血管壁上,适用于动脉。

3?温控式(temperature?control)ES由镍钛合金(nitinol)单丝编织。经高温、超低温处理,到靶管腔内的温度条件下逐渐恢复原形,支撑力强,柔顺性好。适用于胆道、气管。

4?敷膜ES在Wallstent ES、“Z”形ES表面敷上聚合物呈膜状,紧密粘连在ES并具有支撑、隔离作用,亦称之为腔内聚合物衬垫(endoluminal polymeric liner),主要起隔离、闭塞异常通道的作用,多用于胸、腹主动脉动脉瘤,消化道瘘管,隔离狭窄管腔的肿瘤组织。

三、腹部介入诊疗基本技术

(一)血管造影

详见各论。

(二)经皮球囊扩张成形术

采用球囊导管,通过球囊膨胀作用对管腔狭窄处病变组织挤压、扩张,使狭窄管腔再通或重建,恢复或建立基本功能。该技术主要包括经皮腔内血管成形术(percutaneous transluminal angioplasty,PTA)、胆管狭窄成形术、肝静脉与门静脉肝组织间建立分流通道成形术(经颈静脉肝内门?体支架分流术,transjugular intrahepatic porto?systemic shout,TIPS)。

(三)经导管血管栓塞术 (transcatheter embolization)

经导管向靶血管注射栓塞剂或栓塞材料进行中枢性或周围性栓塞,以达到最大限度地减少或完全阻断血供的治疗目的,相当于外科血管结扎或脏器切除。包括富血管肿瘤栓塞术,经皮穿肝食管静脉曲张栓塞术(门静脉高压上消化道大出血紧急止血),动静脉瘘、动脉瘤栓塞术(治疗血管畸形),脾动脉周围性栓塞术(治疗脾功能亢进)。

(四)导管动脉内药物灌注术(transcatheter arterial infusion,TAI)

经导管动脉内药物灌注术是在导管引入靶血管后,通过导管向病变区域灌注药物从而达到局部治疗的一种方法。包括选择性动脉化疗、选择性静脉溶栓治疗、选择性动脉紧急止血治疗。

(五)经皮血管内药盒?导管植入术(percutaneous port?catheter system,PCS)

实际上是TAI一种特殊技术。经皮穿刺导管近端留置于靶动脉,导管远端接药盒并埋置于皮下,从而建立长期、间断、方便的给药通道。根据临床治疗需要,可将导管植入动脉、静脉、门静脉。导管连接药盒端可埋置于腹壁下、锁骨下窝、腹股沟区域。

(六)内支架植入术

应用特殊支架传输系统,将支架植入病变管腔,通过金属内支架的物理作用使狭窄或闭塞管腔再通,重建,隔离异常管腔(敷膜支架)。

1?经颈静脉肝内门?体支架分流术(TIPS)经皮穿刺颈静脉,在肝静脉与门静脉肝组织之间进行球囊成形,支架植入,建立分流通道,使门静脉得到可控制性分流,达到降低门静脉高压的治疗目的。适用于门静脉高压症治疗,包括上消化道大出血、顽固性腹水、脾功能亢进、肝性胃肠病,也是布?加综合征(Budd?Chiari syndrome)治疗的技术方法之一。

2?下腔静脉滤器植入术下腔静脉滤器亦称下腔静脉滤过器(inferior vena caval filter,IVC?FILTER)。经皮股静脉穿刺,引入滤器传输导管系统,植入下腔静脉,可有效防止下肢、盆部的深部静脉血栓脱落导致致命性肺栓塞。

3?胆道内支架植入术在胆道引流技术基础上,植入金属内支架或内涵管使狭窄胆道再通并建立长期内引流,用于治疗梗阻性黄疸。

4?静脉内支架植入术本文主要指肝静脉、下腔静脉,主要穿刺途径有经颈静脉、经股静脉、经皮穿肝静脉,将支架传输系统引入靶血管病变部位,释放支架,使狭窄、闭塞静脉再通。主要治疗原发或肿瘤继发布?加综合征、下腔静脉综合征。

5?动脉内支架植入术用于治疗多发性大动脉炎,动脉粥样硬化,动脉血栓或栓塞,血管内膜损伤,手术后、放疗后所引起动脉狭窄或闭塞。对腹主动脉瘤,采用敷膜支架以隔离瘤腔。

(七)经皮穿刺胃造瘘术(percutaneous gastrostomy, PG)

在X线导引下,经皮穿刺胃腔,将营养管置于十二指肠或空肠内,固定胃壁和腹壁,同外科手术,建立肠内营养通道。

(八)经皮穿刺活检和治疗

在X线、CT、超声引导下,采用特制穿刺针,以取得细胞学、组织学材料的活检技术;同时也可用于直接穿刺肝、肾肿瘤注射药物,进行局部的辅助性治疗。

(九)经皮内外引流术

1?经皮胆管内外引流术(percutaneous transhepatic cholangic drainage, PTCD)经右腋中线和/或剑突下穿刺右或左肝管,置入引流管进行内和/或外引流,治疗良、恶性梗阻性黄疸。为内支架植入或实施外科手术创造有利条件。

2?囊肿、脓肿引流术(abscess and cyst drainage)在X线、CT、超声引导下穿刺靶病变部位,采用引流管引流并经导管注射治疗药物。适用于肝、脾脓肿,胰腺假性囊肿,巨大肝、肾囊肿治疗。

(十)经皮腹水?静脉转流术(percutaneous peritoneovenous shunting, PVS)

PVS是将导管的两端分别置入腹腔和中心静脉内(锁骨下静脉),依靠腹腔与中心静脉压力差,使腹水转流至体循环的治疗技术。主要适用于恶性腹水姑息治疗,良性顽固性腹水短期治疗。

(十一)经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)

采用适宜于颈、胸、腰椎体的穿刺针,X线导引下,穿刺椎体病变部位,注射一定剂量骨水泥(主要成分是聚甲基丙烯酸树脂),使病变部位固化,达到恢复椎体支撑功能;减轻疼痛;控制病变进展的治疗目的。主要适合于椎体溶骨型骨转移瘤、骨髓瘤、骨质疏松引起压缩性骨折

四、在腹部肿瘤综合治疗中的作用和地位

在我国,肿瘤发病率排序前六位中,腹部就占三个(胃癌、肝癌、大肠癌),且有逐年上升趋势。受诸多因素影响,大多数患者就诊时已失去根治性手术机会。腹部解剖范围大,结构多,关系复杂,无论原发、复发、转移性肿瘤均易引起相关合并症,不同程度地破坏器官功能,影响病人生存质量,甚至危及生命。因此,腹部中晚期肿瘤综合治疗任务艰巨。近年来,外科,化、放疗,免疫生物治疗技术上得到了发展与进步,但相当一部分肿瘤治疗效果仍不尽人意。

介入放射学是医疗与医学工程技术紧密结合、相互依存而发展起来的,尤其治疗技术日臻成熟,其主要特点是微创;操作简便,具有可重复性;围手术期短,康复快;手术合并症少,迄今在腹部肿瘤综合治疗中发挥着积极而重要的作用。

1?血管、管腔造影和穿刺活检诊断。

2?治愈性治疗对小肝癌,经超选择性亚肝段栓塞、化疗(内科肝段切除,medical hepato?lobectomy),可以获得与外科相同的疗效,达到长期生存的临床治愈目标。现已成为新的、可供选择治疗技术方法。

3?姑息性治疗对中晚期肝癌选择性栓塞、化疗,根据我国近年多中心研究资料,1、3年生存率分别为44%~68%,12%~30%,相当于外科减积手术(debulky operation),部分病例达到带瘤长期生存的治疗目的。对中晚期胃癌、胰腺癌、大肠癌,与全身化疗比较,选择某些化疗药物,采用经动脉选择性灌注性化疗方法,通过提高、延长局部血药浓度,药物与肿瘤作用时间,明显提高了生存率,且大多数患者减症效果确切,是目前公认首选治疗方法。

4?合并症治疗对于腹部肿瘤侵犯或压迫导致肝静脉、下腔静脉阻塞,胆道、肠道梗阻,深部静脉血栓等引起的相应临床综合征,介入放射方法和作用独特,可以达到减症并恢复功能的治疗目的,甚至有“立竿见影”的效果而明显提高病人生存质量。现成为可以取代外科或可供选择治疗方法。

5?急症处理对于肿瘤或肿瘤合并其他疾病(如门静脉高压症)的大出血,肿瘤继发感染导致脓肿,可分别采用选择性出血靶动脉栓塞或注入止血药物紧急止血,穿刺引流技术方法,疗效确切。

6?与其他治疗方法的综合治疗目前,采取单病种(肿瘤)的多学科(治疗技术)最佳综合治疗模式,是当今治疗热点之一。例如,肝癌、胃癌、胰腺癌、肾癌、大肠癌术前采用超选择栓塞和/或化疗,术后选择性化疗和/或生物治疗是提高无瘤生存期有效方法之一。由此,介入诊疗是腹部肿瘤综合治疗重要组成部分。

五、发展方向与展望

诸多高科技和现代医学的汇合、交叉、渗透,将赋予介入诊疗技术更新的内容。随着生命科学和信息技术进展,将进一步推动介入诊疗的影像设备向实时、立体(三维成像)、低/无辐射方向发展,例如,CT和DSA成为一体化,低辐射计量透视采集,智能化设计扫描参数,三维空间、高组织分辨力更清晰显示病变结构及与周围解剖学的关系。MRI、新的磁共振接收线圈可以放在导管顶端,将导管引导至靶血管(病变)就可以清楚显示血管内外的结构。为术者指导治疗,判定预后提供较为准确、丰富的信息和便捷、精确操作手段。由此,普及应用CT、MRI进行介入性诊疗工作,替代DSA将成为可能。介入治疗与基因工程、肿瘤基因治疗技术相结合,与其他微创技术、外科手术相结合,建立单病种(肿瘤)最佳微创治疗模式,是未来发展方向。

随着社会经济和生活水平的提高,人们对健康和医疗服务体系(health care system)的认识及观念的转变,将促使人们选择安全、有效而微(无)创性诊疗技术,这种社会需求是社会发展进步的必然。展望未来,肿瘤介入放射学将不断发展、创新而造福于人类。

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于海鹏 副主任医师

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