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第三章　不可逆电穿孔脉冲发射的注意事项及特殊消融技术

吴沛宏　黎升　毛思月　李旺

确定了电极间距及计划消融区，对电脉冲参数表进行了相应调整后，下一步将进行电脉冲输出并观察每次消融的电压和电流图。以下以Angiodynamics公司的“纳米刀”发射电脉冲过程所需注意的内容作一介绍。

1.术前准备

由于IRE产生的电脉冲会导致骨骼肌的收缩，为了避免肌肉剧烈收缩引起患者移动，在输出脉冲之前，操作者应与麻醉师一起确保患者得到充分的麻醉，并检查外置心电同步设备是否正确显示了患者的心电信号。一旦顺利输出了测试脉冲，IRE设备将充电至预设的最大电压，此时即可发射脉冲。

2. IRE术中严密监测

一旦设备开始输出电脉冲，操作者应在一旁密切留意发生器及外置心电同步装置，同时应密切关注电极是否因患者肌肉收缩而移位，以及确保患者处于充分麻醉状态。在脉冲发射期间，“无抽搐”是最理想的。然而，即使患者处于深度麻醉状态，肌肉轻微收缩是很常见的，因为电极释放出的电流就足以直接刺激周围的肌纤维而造成肌肉收缩，电极周围肌群丰富(如背部)，抽搐越明显。

在未达充分麻醉及肌松状态时消融，患者肌肉过度收缩致电极移位造成周围组织损伤。因此为避免损伤，传递脉冲前需确认电极已经放置到位，无明显摇晃、松动。麻醉团队负责监控整个消融过程及神经肌肉阻滞情况。在发射脉冲序列前，麻醉师应确定患者的麻醉深度，熟悉神经肌肉阻断剂，选择合适麻醉药。麻醉时必须考虑到麻醉需要维持的时间和深度。一旦获得了需要的麻醉深度(由肌肉收缩情况判断)，所需的麻醉时间便可解决。

大多数肌肉松弛剂需要5～10分钟生效，半衰期为20分钟。操作过程长时可能需要再次加药来维持所需的麻醉深度。

在治疗过程中，还应观察脉冲输出状态，以确定所有的预设脉冲都已输出。值得一提的是，在输出10个/组电脉冲的过程中，我们可以看到电压值的轻度下降，然后再次上升，这种情况是正常的。因为每个电脉冲输出时系统都会放电，每输出10个电脉冲后系统将再次充电。尽管我们并不能自主地控制脉冲输出过程中产生电流的大小，但依据电流变化情况，我们可以做如下推断:电压下降超过400V提示高电流，而电压下降小于100V提示低电流。如果系统检测到电流强度超过最大电流限制: 50Amps，剩余的电脉冲输出将中断，而系统也会给予“高电流”的警告。

3.术后电压/电流报告

IRE消融术后电压及电流报告所呈现的信息非常重要，有些异常结果往往提示需要额外的消融，因此每次消融结束后移动或重置电极前均应认真查看结果报告图。

(1)正常电压/电流报告:

理想的结果报告图应具有电压整齐一致、脉冲宽度相同的特点(图3-1，3-2)。

图3-1　显示IRE消融电极间的电压及电流随时间的变化关系

图3-2　IRE消融过程中电流的波形

电压及电流结果图往往显示为锯齿状，这种特征反映了发生器在输出每一个脉冲后都进行放电，而在连续输出了一组脉冲后再自发充电。

观察电压报告，首先应观察每一组脉冲中第一个脉冲输出的电压值与脉冲参数表中设定值是否一致。每一对极产生的结果图看起来应该是整齐一致的(图3-3)。

图3-3　电压报告图示每组脉冲输出电压整齐一致

观察电流结果图以确定总体的电流情况。图3-4显示生成的电流在30～43Amps之间，这可提醒我们是否需要缩短或延长电极暴露长度，当电流超过45Amps时，应缩短极暴露长度以避免高电流的产生。

图3-4　IRE消融电压报告结果所示的最小/最大电流值

观察所有脉冲电流的总体走向，电流的生成往往呈上升趋势。这提示了在脉冲输出过程中软组织的电阻逐渐下降。当电流的生成趋势保持水平时，这并不意味着电脉冲输出的失败，有可能是由于靶组织电阻稳定了(图3-5)。

图3-5　IRE消融电压报告示电极间电流逐渐升高

在IRE消融参数固定的情况下，电最大的脉冲组的每一个脉冲的长度应该是相等的(图3-6)。

(2)异常电压/电流报告

1)高电流状态:每出现一次高电流状态，电流图往往都会出现一个尖峰，紧随其后的是一段图像缺失区。高电流报警的解决方法:①检查并确保正确输入检测结果;②检查确保电极与发生器输出端相符;③脉冲宽度由100微秒减为70微秒。

图3-6　一组脉冲中的脉冲长度

2)电压不规则:电压不稳定时，可出现波浪式的电压报告，提示消融电极移位或发射器不稳定(图3-7)。

图3-7　IRE消融后不均匀的电流

3)脉冲宽度变异(图3-8)。

图3-8　IRE消融后脉冲宽度不等

4.特殊的消融技巧

初次消融后，为保证整个目标组织完全消融，后退或重叠消融是必要的。本节将涉及后退或重叠消融技术，超声或CT影像学表现，消融效果预测。

(1)后退消融:

后退消融定义为将每个电极退回一定距离，形成一个重叠消融边界后，再进行后续消融。当设置的电极暴露长度不能完全覆盖整个靶区时，这种后退消融技术将是理想的处理方式。图3-9展示一个5电极配置的后退消融过程。图3-9中#1、#2展示了初次消融的电极位置及估计的消融体积，#3、#4展示了后退消融电极位置及预计消融范围。可以发现两种消融边缘是相互叠加的并且部分重叠。

选择一个最佳的后退距离对于避免不完全消融及消融后残留，具有重要的意义。由于消融的体积类似椭圆形，后撤电极一定距离后形成的初次消融与后撤消融区域交叉的可能性偏小。图3-10示重叠消融的效果，即电极间距离为2cm，每个暴电极长度为2m，在初次消融后电极后退2cm。

图3-9　后退消融3D视图

图3-10　后退消融2D视图

图3-11显示在相应的电极暴露长度及后退距离下的消融重叠区域。重叠区域至少为10mm(用蓝色标记)。例如，如果初次消融电极暴露20mm，则当后退距离20mm时，估计重叠区域约10mm。

后退消融时，对一般导电组织推荐最大电极暴露长度为2cm，而对于导电性好的组织为1. 5cm。如果电流低于25A，可增加5mm电极暴露长度。与普通单次消融类似，消融电极间需相互平行，如果电极互相不平行，应重新测量电极间距。图3-12展示当电极夹角为10°时，初次消融与后退消融电极间距测量的不同。

当电极不平行时，如果后退消融与初次消融采用相同的脉冲参数，将有可能导致不完全消融。修改消融区域新的电极间距可以帮助医生重新布置电极以便充分覆盖靶组织。

初次消融与后退消融的电极暴露区不一定相同。例如，如果初次消融能够覆盖大部分靶区，后退消融就可以使用一个较短的电极暴露长度。

(2)叠加消融:

叠加消融指的是在继初次消融后重新布置一个或更多电极来产生一个叠加的消融区域。叠加消融的技术对消融较大范围的软组织是很有用的，因为一个电极布置很难实现靶病灶各方向上的完全消融。图3-13展示一个三根电极的后续叠加消融。图3-13中#1、#2展示了初次消融的电极位置及估计的消融体积，#3、#4展示了叠加消融电极位置及估计的消融范围。注意只能重新布置一个电极以保证消融区域的充分叠加。