背景和目的肝癌发病率逐年增加,其中70%-80%是原发性肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC),全球HCC患者中亚洲国家至少占2/3,仅中国占55%,我国发病率与死亡率均居世界之首。70%-80%的HCC病人伴有肝硬化,HBV感染是主要因素。HCC复杂的发病起因影响病人治疗方式的选择,手术切除一直是肝癌治疗的首选手段,但由于肝硬化所致肝功能恶化会导致病人无法选择手术切除术,需辅以介入治疗。经皮射频消融治疗(percutaneous radiofrequency ablation, RFA)作为微创原位肿瘤灭活术,具有创伤小、痛苦小、可重复性高、并发症少等优点,可以对肿瘤组织进行彻底毁损,得到越来越多的重视。但术后复发率高,成为亟待解决的问题。肝癌的射频消融治疗要求产生足够大的消融灶,不仅要求肿瘤组织凝固坏死,还应包括其周围1cm左右范围内的相对正常的肝组织,这就要求术中能够即时准确的监测治疗范围。Ophir等于1991年首次提出了弹性成像这一概念,它是对传统超声检查的一个重要补充,弥补了医学成像模态的不足,近20年来发展迅速,已经成为医学超声成像的一个研究热点。超声弹性成像技术除可用于临床诊断外,尚可对热疗后的消融灶进行评价。RFA消融灶所致的凝固区由于蛋白质变性脱水导致硬度相对于周围未作用区域显著增加,离体及动物实验证明超声弹性成像可以显示消融灶的轮廓,与大体标本具有较高的相关性。但是实验中的弹性成像系统多属于实验室自主研发,形式多样,应用于临床尚不成熟,对于在气体干扰状况下超声弹性成像的可操作性也尚未研究。本次研究是应用日立公司比较成熟的实时超声弹性成像技术,分为离体试验和临床研究两部分。在离体猪肝射频消融实验中,在射频消融结束即刻、30min、60min三个时间点用二维超声和超声弹性成像对消融灶进行评估,探讨超声弹性成像能否不受气体干扰并准确评估消融范围；在临床研究部分,通过对比肝癌患者射频消融前后肝脏肿瘤的超声弹性应变率比值(strain ratio, SR)的变化,探讨其在肝脏肿瘤射频消融评估中的初步价值。资料和方法一.离体实验研究1实验材料：新鲜离体猪肝若干,厚度约3-5cm2实验器材：Cool-tipTM射频消融系统(Valley lab, MA, USA),电极针针尖裸露部分长2cm, HI-Vision900型彩色多普勒超声诊断仪(Hitachi,日本),线阵探头EUP-L74M,频率6～13MHz,具备弹性成像功能。3实验方法：相同消融参数设置下对离体猪肝进行射频消融,消融过程二维超声实时监测声像图的变化,消融结束后即刻、30min、60min三个时间点分别用二维超声和弹性成像方法测量消融灶最大纵切面的长径(a)和横径(b)并测量消融灶与周围组织的弹性应变率比值SR。按椭球体体积公式计算消融灶体积V=3.14/6xa×b×b=0.52xaxb2,椭球形面积公式计算消融灶纵切面面积S=(1/4)×3.14×axb=0.785xaxb。所有测值均取3次测量的平均值。以上实验过程重复9次。4组织病理学检查：消融结束后将实验标本用10%的福尔马林固定,行苏木素-伊红染色(HE染色)进行组织病理学检查。二临床研究1研究对象：2011年10月至12月,对我院经临床或肝穿活检病理证实为原发性肝癌或转移性肝癌的25位患者共27个病灶进行超声引导下RFA治疗,其中原发性肝癌21例,转移性肝癌4例。男18例,女7例,年龄35-70岁,平均50岁,病灶直径范围2.5-4.0cm,平均直径3.3cm,单个病灶23例,2个病灶2例。射频治疗时间7-21min。2仪器设备HI-Vision900型彩色多普勒超声诊断仪(HITACHI,日本),EUP-C532凸阵探头,频率4-8MHz,具备弹性成像功能,Cool-tipTM射频消融系统(Valley1ab,MA,USA),电极针尖端裸露部分长度2cm或3cm,Mylab90彩色超声诊断仪配备穿刺引导架(Esaote,意大利),凸阵探头CA431,频率为3-5MHZ, Voluson730Expert彩色超声诊断仪配备穿刺引导架(GE,奥地利),3D探头Rab2-5L,频率为10～40MHZ。3实验方法肝癌病人射频消融前一天及消融后第二天对病灶进行超声弹性成像检查,获得弹性图像后,测量病灶与周围组织的SR。5次测量后取均值。三、统计学分析采用SPSS17.0统计软件包进行分析。计量资料采用mean±SD表示,P<0.05为差异具有统计学意义。1离体猪肝射频消融试验中,采用单因素方差分析(ANOVA)、配对t检验及Pearson相关分析分析消融后即刻、30min、60min由二维超声及超声弹性成像得到的消融灶长径、横径、面积、体积与消融灶大体标本测得的长径、横径、面积、体积。2肝脏肿瘤射频消融前后SR比较用配对t检验。结果1肉眼观察离体猪肝消融灶剖面呈椭圆形,切面呈黄白色,中央可见窄条状针道,颜色稍黑,凝固灶边缘颜色逐渐变淡,肉眼可清楚区分消融灶与周边组织。病理镜检消融灶肝细胞呈凝固性坏死,与周围肝组织分界清楚。2射频消融后即刻二维声像图呈强回声团伴后方声衰,消融灶后半部分因为声影显示不清,因此无法测得横径,测得消融灶长径明显大于大体标本长径。消融后30min、60min二维超声显示消融灶回声降低,呈中等回声,中央针道区呈高回声,消融灶周边可见散在气体样强回声导致消融灶与周围未消融肝组织界限模糊。消融后30min二维超声图像测得消融灶长径大于大体标本长径,横径与大体标本比较无统计学差异。消融灶最大纵切面面积大于大体标本,消融灶体积与大体标本比较无显著性差异。消融后60min二维超声图像消融灶的长径、横径和面积、体积与大体标本比较无统计学差异,二维超声图像横径及体积与大体标本的横径、体积具有相关性(r横径=0.818,P横径=0.007,r体积=0.718,P体积=0.029)3射频消融前,实时超声弹性成像显示离体猪肝组织内感兴趣区呈均匀绿色,射频消融后,实时超声弹性图像显示消融灶呈均匀蓝色,周围正常肝组织仍为绿色,两者分界清楚。9组中1组在消融结束后即刻因气体干扰导致成像效果不佳,消融灶后半部分显示欠清,无法测得横径。三个时间点测得SR分别为62.44±42.2,100.12±48.70,105.36±46.18,统计分析无明显差异。射频消融结束后即刻、30min、60min实时超声弹性成像测得的长径、横径及面积、体积与大体标本比较无显著性差异,除30min测得体积与大体标本比较无相关性外,其余参数均具有高度相关性(r>0.9,P<0.001)425位肝癌患者28个病灶射频消融后SR值增加,消融前SR为6.68±2.55,消融后SR为19.11±7.94,两者差异具有显著统计学意义(t=-4.239,P=0.008)。结论1.实时超声弹性成像在一定气体干扰因素下可以显示离体猪肝射频消融灶的大小及形态,与大体标本具有高度的相关性。2.肝癌病人射频消融后SR显著增加,有助于评估射频消融效果。3实时超声弹性成像有可能成为监测肝脏射频消融范围的一种新的影像学方法