(一) 射頻消融的過去與發(fā)展

1990年加利福尼亞大學(xué)戴維斯醫(yī)學(xué)中心McGahan 和意大利皮亞琴察市民醫(yī)院Rossi分別對離體肝臟組織進(jìn)行了射頻消融的相關(guān)研究，隨后于1993年Rossi首次將射頻消融成功的用于治療原發(fā)性肝癌患者： 24例直徑≤3cm肝腫瘤患者1、3、5年生存率分別可達(dá)95%、67%及45%。

最初的射頻消融裝置使用的是單極的針狀電極，其內(nèi)沒有水冷循環(huán)。隨著電極制造技術(shù)的進(jìn)步，水冷循環(huán)電極出現(xiàn)；水冷循環(huán)有效的避免了電極周圍組織的碳化，從而保持較低的阻抗，有利于傳遞更高的能量，大大的增加了射頻消融的范圍。但是射頻消融范圍仍然較小，為進(jìn)一步增大消融范圍，多極射頻電極應(yīng)運而生。從單極到多級電極，射頻消融的范圍明顯擴大；而且通過調(diào)解子電極的伸展長度和方向使得消融范圍的適形性增加。

隨著射頻消融技術(shù)的提高，該技術(shù)在臨床中的應(yīng)用也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

1993年意大利皮亞琴察市民醫(yī)院Rossi等首次對24例直徑≤3cm原發(fā)性肝癌患者行射頻消融治療，術(shù)后患者1、3、5年生存率分別可達(dá)95%、67%及45%。

1997年比利時布魯塞爾大學(xué)Zlotta等首次對3例腎癌患者行射頻消融治療，術(shù)后患者均未見并發(fā)癥及不良反應(yīng)。

1999年美國布朗大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬羅得島醫(yī)院Dupuy等首次報道將射頻消融用于2例原發(fā)性肺癌及1例肺轉(zhuǎn)移（原發(fā)灶為乳腺癌）患者的治療。于同年美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院Jeffery等在超聲引導(dǎo)下首次對5例局部晚期乳腺癌行射頻消融治療，術(shù)后5人均觀察到腫瘤的壞死。

2001年美國布朗大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬羅得島醫(yī)院Dupuy 等首次將射頻消融用于8例分化型甲狀腺癌局部復(fù)發(fā)灶的治療，術(shù)后均未見嚴(yán)重并發(fā)癥，且未見消融區(qū)域腫瘤復(fù)發(fā)。

2003年美國馬里蘭州國立衛(wèi)生臨床中心Wood首次對8例患者15個腎上腺腫瘤行射頻消融治療，8個腫瘤達(dá)到完全消融(53%)。

(二) 微波消融的過去與發(fā)展

20世紀(jì)70年代，微波技術(shù)主要應(yīng)用于外科手術(shù)中止血和組織切割。直到90年代微波消融才首次被應(yīng)用于腫瘤的治療中，1994年日本關(guān)西醫(yī)科大學(xué)Toshihito Seki教授采用微波消融治療18例原發(fā)性肝癌（直徑≤2cm），在術(shù)后長達(dá)13月的隨訪中未見腫瘤腫瘤局部復(fù)發(fā)，也未見明顯術(shù)后并發(fā)癥。在我國1996年解放軍總醫(yī)院董寶瑋教授首次報道了微波熱場的球形調(diào)控以及對直徑＞2 cm肝癌的微波消融治療的初步療效。從此微波消融治療作為一種新的局部治療手段進(jìn)入到腫瘤的治療中。

經(jīng)過20年的發(fā)展，目前微波消融天線已經(jīng)發(fā)展到第三代。1994年日本seki 發(fā)明了第一代微波消融天線，但是第一代微波消融天線在消融治療過程中存在針桿溫度高，易造成穿刺道周圍組織及皮膚的嚴(yán)重?fù)p傷；消融灶拖尾嚴(yán)重、消融范圍?。幌谔炀€不能直接穿刺等不足。1996年董寶瑋教團(tuán)隊對第一代消融天線進(jìn)行了改進(jìn)，明顯增大了微波消融的范圍。但是改進(jìn)后的微波消融天線輻射器在尖端，穿刺時容易損壞，仍然需要穿刺引導(dǎo)；而且無水冷循壞，針桿溫度高，消融灶中心碳化增加；限制微波消融治療的應(yīng)用推廣。2001年隨著水冷循環(huán)技術(shù)的出現(xiàn)，微波消融天線的研制出現(xiàn)了突破性的進(jìn)展，第二代微波消融天線應(yīng)運而生。水冷循環(huán)明顯降低了微波消融天線針桿的溫度，使得天線更好的匹配發(fā)射源，更加有利于微波的輸出；水冷循環(huán)使得針桿周邊碳化減少，改善消融形態(tài)，明顯增大消融范圍。但是第二代微波消融天線穿刺仍然需要穿刺針引導(dǎo)，而且不能夠承受較大的微波輸出功率。隨著消融制造技術(shù)的革新，2003年出現(xiàn)第三代微波消融天線，即硬質(zhì)裂縫式微波消融天線。第三代微波消融天線，克服了前兩代微波消融天線需要穿刺針引導(dǎo)穿刺的不足，能直接經(jīng)皮穿刺進(jìn)入實質(zhì)臟器的腫瘤組織內(nèi)，同時具備了更加高效的水冷循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過三代微波消融天線的發(fā)展，微波消融治療系統(tǒng)日趨完善。

隨著微波消融天線的革新，臨床醫(yī)生們嘗試著將微波消融技術(shù)應(yīng)用于不同腫瘤的治療中，并初步取得一定的療效。

1994年日本關(guān)西醫(yī)科大學(xué)Toshihito Seki教授首次對18例直徑≤2cm的原發(fā)性肝癌行微波消融治療，術(shù)后未見局部復(fù)發(fā)、也未見術(shù)后并發(fā)生發(fā)生。

2001年日本倉敷中央醫(yī)院Yoshimura教授首次對6例腎癌行腫瘤微波消融聯(lián)合腹腔鏡腎部分切除術(shù)，術(shù)中出血量少、術(shù)后未見嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。

2002年河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院峰威健等首次對20例患者28個肺腫瘤行微波消融治療，術(shù)后腫瘤均縮小，13個病灶縮小達(dá)到50%以上，3個病灶消失，有效率達(dá)57.1%。

2009年中國解放軍總醫(yī)院梁萍首次對5個腎上腺腫瘤患者行微波消融治療，所有的腎上腺腫瘤均達(dá)到完全消融，術(shù)后未見明顯嚴(yán)重并發(fā)生以及腫瘤明顯強化。

(三) 冷凍消融的過去與發(fā)展

早在公元前2500 年，古埃及人就開始用冷凍療法處理一般的皮膚外傷、骨折以及淺表的炎癥；而現(xiàn)代意義上的冷凍外科學(xué)，開始于美國紐約的神經(jīng)外科醫(yī)師Irving Cooper與工程師Arnold Lee于1913年聯(lián)合制作的一種冷凍手術(shù)用的探針（Cooper’s 針），并成為以后各種微創(chuàng)治療冷凍針的雛形。此階段的冷凍源采用液氮，主要應(yīng)用于帕金森病及其他神經(jīng)疾病的治療，同時也用于治療不能手術(shù)的顱內(nèi)腫瘤。1961-1970年除了液氮，還開發(fā)了其他制冷劑作為冷凍源，包括一氧化二氮、二氧化碳、氬氣等。90年代基于焦耳-湯姆遜原理的氣體膨脹制冷和制熱氬氦冷凍治療系統(tǒng)的問世，使冷凍消融在腫瘤的臨床治療中得到了快速的發(fā)展。

美國Endocre公司CryocareTM  Surgery System 于1998年5月獲得美國FDA批準(zhǔn)上市。以色列伽利略公司Cryo-Hitt低溫冷凍系統(tǒng)于1999年通過歐共體CE注冊認(rèn)證；2000年通過美國FDA注冊，被FDA批準(zhǔn)用于治療肝、肺、  乳腺、 子宮、腎、前列腺、神經(jīng)及骨骼等良惡性腫瘤的治療；2003年5月通過中國國家食品藥品監(jiān)督管理局SFDA批準(zhǔn)后進(jìn)入中國市場，批準(zhǔn)用于各系統(tǒng)腫瘤的治療。

(四) 其他消融技術(shù)的發(fā)展

HIFU、激光等其他消融手段在過去的十余年中不管在技術(shù)革新還是在臨床應(yīng)用中都得到了較快的發(fā)展。近幾年納米刀的問世，改變了溫度消融的模式，其優(yōu)點是高效滅活腫瘤組織的同時，能有效的保護(hù)消融區(qū)內(nèi)的重要組織結(jié)構(gòu)。

消融治療因其創(chuàng)傷小、住院時間短、術(shù)后恢復(fù)快、可重復(fù)性強的特點被廣泛的應(yīng)用于各種實體腫瘤的治療中；無論是作為根治性還是姑息性治療手段，其療效越來越受到認(rèn)可。但是目前腫瘤消融治療中目前仍存在著一些不足，需要優(yōu)化消融治療的各個環(huán)節(jié)，以推動消融治療進(jìn)一步發(fā)展。

(一)消融治療已被列入各種實體腫瘤治療指南

在原發(fā)性肝癌中，在肝癌治療中，已成為繼手術(shù)切除和TACE治療之后的第三大治療手段。2017年最新NCCN指南中，射頻、冷凍、無水酒精和微波消融等已被推薦為肝癌局部治療的手段。 在我國《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范》(2017年版)中，對于I期患者外科手術(shù)切除與消融治療具有相同地位。

在肺癌中，NCCN指南指出消融治療可以作為拒絕手術(shù)或因為體力狀態(tài)差、明顯心血管風(fēng)險、肺功能差和/或合并癥而不能耐受手術(shù)的淋巴結(jié)陰性患者的治療選擇；也可用于既往照射過的組織以及用于姑息治療。在我國《原發(fā)性肺癌診療規(guī)范》(2015版)中，對心肺功能等機體狀況經(jīng)評估無法接受手術(shù)的I期和II期的NSCLC患者，可選擇根治性放療、射頻消融治療和藥物治療等。在直腸癌肺轉(zhuǎn)移瘤中，NCCN指南指出當(dāng)所有的病灶可消融和切除時，可考慮單獨應(yīng)用消融技術(shù)或與手術(shù)聯(lián)合應(yīng)用；當(dāng)腫瘤不可切除但可用消融技術(shù)完全處理時可考慮消融。同樣我國熱消融治療原發(fā)性與轉(zhuǎn)移性肺部腫瘤的專家共識也對肺腫瘤腫瘤的完全性與不完全性消融治療做出了規(guī)定。

在腎癌中，NCCN指南指出消融治療能作為T1期患者選擇之一。在甲狀腺癌中，消融治療被列為乳頭狀及濾泡狀甲狀腺癌局部復(fù)發(fā)的治療選擇之一。在前列腺癌中，冷凍及HIFU治療被列為前列腺癌放療后局部復(fù)發(fā)的補充治療手段。在軟組織腫瘤及骨轉(zhuǎn)移瘤中，NCCN指南指出局部消融是患者緩解癥狀 的有效手段。

(二) 腫瘤消融治療目前存在的問題

地位弱勢、循證醫(yī)學(xué)證據(jù)級別低。相比較傳統(tǒng)的外科手術(shù)治療、外放射治療以及化學(xué)治療，消融治療的地位較低，僅在原發(fā)性肝癌中作為首選治療方式之一，在肺癌、腎癌、甲狀腺癌及乳腺癌等實體腫瘤中，消融治療多為備選或者補充治療手段。目前缺乏高級別循證醫(yī)學(xué)依據(jù)證實消融治療的作用，關(guān)于消融治療的多中心、大樣本、隨機對照的前瞻性臨床研究較少。

消融設(shè)備及消融針仍需改進(jìn)。無論是射頻電極、微波天線、冷凍探針都存在不足：盡管射頻消融等圓率較好，但單針消融范圍一般較小，易受組織碳化影響，熱沉降效應(yīng)明顯。與射頻消融相比，微波消融雖然消融范圍大、升溫速度快，但是消融灶呈橢圓形，適形性較差； 而且微波消融設(shè)備性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致消融范圍大小不穩(wěn)定。再者臨床治療過程中，仍然存在消融天線斷裂的情況。至于冷凍消融，單針消融范圍小、呈臘腸狀，適形性差； 而多針組合創(chuàng)傷大。

腫瘤消融治療缺乏統(tǒng)一的管理。目前外科、內(nèi)科、腫瘤科、介入科、超聲科、影像科、內(nèi)鏡科等多學(xué)科參與到腫瘤消融治療的過程中，消融治療引導(dǎo)方式多樣，消融技術(shù)多種，實施消融手術(shù)治療的場所有不一； 無法良好的監(jiān)控腫瘤消融治療的質(zhì)量，容易造成各自為政的局面，不利于我國腫瘤消融治療的發(fā)展。

近年來，消融技術(shù)獲得了長足的進(jìn)步，但在腫瘤治療中仍存在著不足。人們無論是從消融技術(shù)或是消融理念，都在進(jìn)行著積極的探索。

(一) 消融技術(shù)的革新

改進(jìn)消融治療設(shè)備的不足： 近年來射頻及冷凍消融治療設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了明顯的瓶頸期，而微波消融設(shè)備的研發(fā)不斷出現(xiàn)新的突破。微波雙窗技術(shù)、真圓技術(shù)的出現(xiàn)明顯提高了微波消融的等圓率，使其具有更好的適形性； 微波天線輻射器處銜接材料的改進(jìn)，也有效的改善了消融天線斷裂的問題；但是目前尚未能良好的解決微波消融穩(wěn)定性的問題，仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)微波源、電纜性以及消融天線。

消融計劃系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用：制定良好的消融治療計劃，有利于提高消融治療療效、減低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。消融治療計劃主要包括： 術(shù)前計劃、術(shù)中實施計劃及術(shù)后驗證三部分。

消融治療前首先在影像學(xué)檢查的基礎(chǔ)上對目標(biāo)病灶進(jìn)行分割重建，了解消融術(shù)區(qū)相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)；然后依據(jù)腫瘤的大小、部位、數(shù)量等特征設(shè)置合適的靶點、預(yù)先規(guī)劃進(jìn)針路線；最后在二維規(guī)劃的基礎(chǔ)上三維重建模擬治療效果，并輸出消融治療計劃。消融治療術(shù)中按照預(yù)定計劃布針，消融過程中多切面動態(tài)監(jiān)測消融區(qū)域變化。治療后即刻評價實際消融范圍與治療前計劃范圍是否匹配，如果不匹配是否補充消融治療。

然而目前缺乏一個有效的消融計劃系統(tǒng)，需要進(jìn)步一結(jié)合臨床進(jìn)行研發(fā)。

新技術(shù)的開發(fā)：多種技術(shù)融合引導(dǎo)腫瘤消融治療已經(jīng)成為目前的研究熱點，國內(nèi)外研究人員在對三維影像技術(shù)、圖像融合技術(shù)、VR技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、機器人技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行著不斷的探索。

(二) 消融模式的改變

1. 多模態(tài)消融治療

隨著消融理念的更新，消融治療不再局限于采用單一手段治療，而是依據(jù)患者的具體情況采用兩種或者多種消融技術(shù)進(jìn)行組合治療。

微波聯(lián)合冷凍消融的多模態(tài)消融治療是目前研究的重點。冷凍消融過程消融區(qū)域快速降溫，細(xì)胞內(nèi)外形成冰晶，引起細(xì)胞內(nèi)外滲透壓改變，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的壞死。在復(fù)溫過程中，消融區(qū)域呈現(xiàn)液化性壞死，血流及細(xì)胞液外滲，明顯的增加了消融區(qū)內(nèi)極性分子以及自由移動粒子的含量。在此基礎(chǔ)上聯(lián)合微波消融治療，可以使微波產(chǎn)熱增加；加之腫瘤細(xì)胞預(yù)先冷凍后，在熱應(yīng)力以及熱消融共同作用下細(xì)胞的致死臨界溫度降低，兩者共同作用從而大大增加消融范圍。消融區(qū)域溫度驟變，冷熱相互協(xié)同產(chǎn)生足夠的熱應(yīng)力及血流再灌注產(chǎn)生的剪切應(yīng)力使血管破裂，降低血流熱沉效應(yīng)，同時也使得腫瘤細(xì)胞壞死更加徹底。此外同時冷凍和微波消融的聯(lián)合治療還可以調(diào)節(jié)機體免疫力，產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤作用。多模態(tài)消融治療結(jié)合多種消融治療手段的優(yōu)勢，有利于進(jìn)一步提高消融治療的療效。

2. 消融治療與免疫的有機結(jié)合

多項研究發(fā)現(xiàn)消融治療能夠增加機體的抗腫瘤免疫，部分接受消融治療的患者甚至能夠觀察到“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”的發(fā)生。目前研究認(rèn)為消融治療增強機體抗腫瘤免疫的主要機制為：1) 熱消融治療后局部腫瘤組織壞死可以引起炎癥反應(yīng)和危險 信號如熱休克蛋白的釋放；2)促進(jìn)壞死腫瘤組織內(nèi)和附近 微環(huán)境內(nèi)樹突細(xì)胞的募集和活化；3)激活特異性抗腫瘤免疫，包括CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞的活化以及抗體的產(chǎn)生，進(jìn)而促進(jìn)局部腫瘤細(xì)胞的清除，控制遠(yuǎn)處的腫瘤微小轉(zhuǎn)移 灶和建立長期的抗腫瘤免疫記憶。

然而消融自身對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用仍較為微弱，單一的消融治療誘發(fā)的免疫作用有限，不足以為機體提供全面的抗腫瘤保護(hù)作用。如何擴增其誘發(fā)的免疫作用，聯(lián)合免疫治療是目前研究的熱點。

3. 建立腫瘤消融MDT團(tuán)隊

腫瘤消融治療是一個交叉學(xué)科，目前腫瘤消融治療參與科室繁雜、治療手段多樣、治療方案不統(tǒng)一。腫瘤消融MDT團(tuán)隊匯集了多學(xué)科專家，旨在為腫瘤患者制定綜合全面的個體化消融方案，從而有效延長患者生存期、提高患者生活治療。腫瘤消融MDT團(tuán)隊的建立有助于依據(jù)腫瘤的特性以及患者機體狀態(tài)選擇合適的影像方式和消融治療手段，制定最佳的治療計劃；有助于與外科手術(shù)、外放射治療、化學(xué)治療及免疫治療等有機集合，保證治療方案的實施；同時腫瘤消融MDT團(tuán)隊的建立也有利于前瞻性、多中心、多學(xué)科隨機對照臨床研究的開展。建立腫瘤消融MDT團(tuán)隊是消融治療未來發(fā)展的趨勢。