据统计，肺癌是2022年中美两国男性和女性的最大死亡原因^[1]，其中非小细胞肺癌（non-small-cell carcinoma，NSCLC）约占80%。早期肺癌是指Ⅰ期肺癌，其标准治疗方式是外科手术切除。有研究表明，消融治疗、放疗和立体定向放射治疗等均已取得很好的效果^[2-6]。近年来，随着微创介入技术的发展，消融技术已成功应用于NSCLC的治疗，其中微波消融是消融治疗中发展较成熟的一种。与外科手术相比，其具有创伤小、耗时短、疗效好及安全性高等优点；与放疗相比，其具有保护肺功能、可重复的优点，对早期NSCLC患者来说效果明显。现就微波消融技术的原理、优缺点、消融边界及相关研究进展进行综述。

1 微波消融的原理与优缺点 1.1 原理

微波消融是热消融的一种，其原理是肿瘤组织内的水分子、蛋白质分子等极性分子在微波电磁场的作用下产生极高速振动，造成分子之间的相互碰撞、相互摩擦，在短时间内产生高达60~150 ℃的高温，导致细胞不可逆损伤或凝固性坏死^[7]。

1.2 优点

与射频消融相比，微波消融具有以下优势：①微波能量不以电流形式发生，能够克服肺导电性不足的缺点，在传导热量时更连续、均匀，受炭化影响小，能获得更大的消融范围；②微波消融受热沉降效应影响小、对流性高，可在更短的时间内产生更均匀的消融区；③微波消融术中无需使用皮肤电极，并可同时使用多个天线以减少皮肤灼伤；④微波消融不会造成永久性肺功能降低，因此能够重复治疗，尤其在局部复发的肿瘤治疗中，重复进行可有较好的疗效。

与外科手术相比，微波消融具有创伤小、用时短、术后住院时间短及安全性高等优点。

1.3 缺点

① 微波消融对肺三级支气管及伴行动脉的损伤较大，远期影响有待进一步研究^[8]；②微波消融后消融区常形成空洞，易造成感染；③不同的消融功率产生的消融边界相差较大，因此消融面积不易精确控制；④并非所有病灶都能在消融后即刻形成磨玻璃影，因此不同患者微波消融后的即刻疗效评估存在差异。

2 微波消融的适应证与禁忌证 2.1 适应证^{[7, 9]}

① 因心肺功能差或高龄无法耐受外科手术者；②拒绝行外科手术者；③早期NSCLC外科术后或放疗后肺内孤立转移灶；④单肺（各种原因导致一侧肺缺如）患者；⑤原发NSCLC且双肺肿瘤数量 < 3个，肿瘤最大径 < 3 cm，且无肺外转移者。

2.2 禁忌证^{[7, 9]}

① 穿刺部位皮肤感染、破溃者；②严重肺纤维化患者；③有严重出血倾向、血小板计数 < 50×10⁹/L者；④肝、肾、心、肺、脑功能严重不全者，严重贫血、脱水，短期内无法纠正者，严重全身感染、体温 > 38.5 ℃者；⑤美国东部肿瘤协作组（Eastern Cooperative Oncology Group Performance Status，ECOG）评分 > 3分或Karnofsky功能状态评分（KPS评分） < 80分者。

3 微波消融的安全边界

对无法行外科手术的Ⅰ期NSCLC患者来说，微波消融术后6个月、1年、2年复发率分别为4%、6%、22%，5年复发率则高达78%^[10]。消融治疗时若未预留安全边界，则会造成肿瘤残留，进而导致局部复发。Murphy等^[5]发现，显微镜下观察，95%腺癌的肿瘤扩散发生在肿瘤边缘8 mm范围内，鳞状细胞癌发生在6 mm范围内。因此，术中消融范围应超出肿瘤周围组织5~10 mm，以尽可能保证安全的消融边界、减少复发。

消融时间和消融功率是决定消融面积的2个重要因素，消融面积与消融功率及消融时间均成正比。袁海宾等^[11]发现，功率80 W消融8 min时会累及胸膜。Sebek等^[12]实验表明，当球形肿瘤直径为1 cm时，功率30 W消融6 min消融区边缘能够超出肿瘤边缘5 mm；而当球形肿瘤直径为2.5 cm时，功率70 W消融10 min消融区边缘基本可超出肿瘤边缘3 mm。而临床操作一般使用功率30 W，可能与病灶的性质有关。高翔等^[13]设置13.63 mm×11.30 mm大小的肿瘤模型及几组消融参数记为“功率，时间”即“P，t”，在“30 W，180 s”时，虽温度已超过60 ℃，足以引起肿瘤细胞发生凝固性坏死，但并未预留出安全的消融边界，若选取该参数消融易造成肿瘤残留，引起局部复发；而在“30 W，300 s”时，消融区域超出肿瘤组织1 cm，则达到完全消融。说明“30 W，300 s”为符合其实验的最佳消融参数之一。因此，在设置最佳消融参数时须与病灶的大小相匹配，不能将某一个功率与时间的组合设置为最佳消融参数。Gao等^[14]的模拟数据显示，当病灶平均直径 < 40 mm时，可选择“30 W/40 W，360 s”的消融参数或50 W短时快速消融。基于以上研究发现，理论与实际并非完全一致，而造成两者差异的原因值得进一步研究。

4 肺内特殊部位的微波消融

当肿瘤位置特殊，如邻近或侵及纵隔、胸膜、心脏、大血管等，应避免消融区域覆盖上述部位，以免病灶无法完全消融，造成肿瘤局部复发。汪超^[15]认为，50 W间断消融，对特殊部位瘤体的微波消融安全有效。Páez-Carpio等^[6]则提出可在消融术中使用辅助热保护技术，如消融探头的手动牵引和人工气胸等。消融时天线可有2种方向，消融区以平行方向接触心脏的表面积比消融区以垂直方向接触心脏的表面积更大，因此以平行方向对心脏附近区域进行消融时显著心律失常发生率较高。Carberry等^[16]发现，当消融区与心脏之间的距离≥5 mm时，能够降低心脏组织损伤和严重心律失常的概率。而将天线放置在平行于心脏表面、距心脏5~10 mm的位置时，介入肺组织的凝固坏死率会提高。这提示以平行方向行微波消融时需将天线放置在离心脏更远的位置。因此，微波消融应距离心脏≥5 mm。

人工气胸技术已成功用于肺或纵隔肿瘤的活检，可保护胸壁、缓解胸痛^[17]。Zuo等^[17]的研究首次证实了人工气胸技术是治疗邻近纵隔肺转移瘤的一种可行、安全、有效的消融辅助方法，1、2、3年局部肿瘤无进展生存率分别为90.6%、81.2%、71.8%。

由于微波消融属于热消融，与冷冻消融相比，其更易导致患者在术中出现疼痛感，当病灶靠近胸膜时，疼痛感更剧烈，可使用阿片类药物或非甾体抗炎药减轻疼痛^[18]。

5 微波消融与活检

近年来，微波消融与穿刺活检同轴化的应用越来越广泛。穿刺活检后联合微波消融可在获得明确病理诊断的同时杀灭恶性肿瘤及其他非典型增生病变细胞，预防潜在恶变、复发和转移^[19]，在早期NSCLC的治疗中有重要意义。穿刺次数与出血概率、发生针道转移概率成正比，而微波消融释放的热量可使消融区内脉管闭塞，具有止血作用^[20]。穿刺活检联合相同针道微波消融能减少穿刺次数及针道数目、缩短手术时间、减少并发症，尤其适用于NSCLC术后复发的患者。

王东东等^[21]行对照研究，其中A组经同轴套管穿刺活检后立即行微波消融（即同步诊治）；B组先行CT引导下经皮穿刺活检术，病理证实为恶性病变后行微波消融（即序贯诊治）。结果发现，A组气胸发生率明显低于B组，而2组胸腔积液的发生率无明显差异。杨海涛等^[19]的研究证实，CT引导下经同轴套管穿刺活检后立即同针道行微波消融（相同针道法）与异穿刺点交叉针道行微波消融（同步交叉法）治疗肺癌术后同侧单发肺结节的效果及安全性差异无统计学意义。以上研究均证明微波消融联合同轴穿刺活检在NSCLC治疗中安全有效。

微波消融联合同轴穿刺活检多使用15 G穿刺针，但15 G同轴套管穿刺针较粗，而高龄患者肺顺应性较差，因此会导致较高的并发症发生率。而异穿刺点交叉针道行微波消融时使用的17 G同轴穿刺针较15 G同轴套管穿刺针细，对肺的损伤小，更适用于高龄NSCLC患者^[22]。因此，CT引导下异穿刺点交叉针道行微波消融治疗高龄NSCLC患者的安全性更好。

6 微波消融的并发症及其防治

① 气胸：最常见，多无需处理，其发生率与穿刺次数成正比。少数为非自限性，需行胸腔闭式引流。②胸腔积液：大病灶、一次消融多个病灶、病灶靠近胸膜、消融时间长等因素均可增加胸腔积液的发生概率^[23]。③出血：微波消融时释放的热量能使组织凝固、止血，因此术中的出血概率往往较低。④感染：术前30 min至1 h可预防性应用抗生素，术后3 d继续使用抗生素。⑤空洞形成：热消融后常见空洞形成，大部分无需处理，但应注意避免感染。⑥低热：术后常见，在支持治疗后均可恢复，考虑可能与消融术后局部坏死组织吸收有关^[10]。⑦其他：如消融区皮肤灼伤、皮下气肿、支气管胸膜瘘等。

7 微波消融的影像学评价标准

微波消融后的近期疗效评价一般采用改良实体瘤疗效评价标准^[24]，其以CT增强扫描为准，统计完全缓解、部分缓解、病情稳定及疾病进展情况，计算客观缓解率与疾病控制率。通过统计生存数据，计算中位生存期、生存率及中位疾病无进展生存期评价远期疗效。

一般通过CT获取术后即时影像，术后即时CT显示中消融区中央为实变影，其周围包绕了一圈磨玻璃影。当磨玻璃影≥5 mm时，表明治疗成功。若是中央实变区内存在不规则结节影或磨玻璃影不同程度的缺失且范围 < 5 mm，则提示不完全消融，此时需再次消融以提高治疗成功率^[6]。微波消融后，肿瘤通常减小，周围形成不同程度衰减的同心环，即帽徽现象^[5]。数周后，消融区周围的磨玻璃影逐渐被实变区取代。消融术后3个月左右，由于水肿、炎症和出血已消退，消融区会有所缩小，可形成空洞。微波消融术6个月后，消融区范围会继续缩小，小于治疗前病灶的大小，由卵圆形消融区演变为纤维瘢痕。若微波消融术后消融区面积增加持续超过6个月，则提示肿瘤复发^[6]。Murphy等^[5]认为，以微波消融术后1个月的CT图像为基准，之后任何时期消融区面积的增加均需高度警惕，特别是向血管附近的延伸，因为在大血管附近散热器效应更明显，因此复发最有可能发生在最靠近肺门的消融区边缘。

Roman等^[25]提出，术后24 h MRI与CT的价值相当，T₁WI表现为无强化等信号内区伴外周环形强化，T₂WI表现为强度不均匀的内区外围绕一圈高强度的外缘；因此，提议可用包含T₁WI增强扫描的MRI取代消融后24 h的CT检查，以减少辐射剂量，当消融区无法确定时，也可在CT的基础上行MRI检查。

PET/CT是一种图像融合技术，可通过观察病灶的代谢活动评价消融疗效，是微波消融术后评价的重要方式。Yoo等^[26]研究指出，在消融术后早期，特别是微波消融术后4 d内，由于PET-CT无法区分¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖（FDG）的摄取是来源于炎症或残留肿瘤，此时PET-CT的价值有限，无法预测疗效。¹⁸F-FDG的摄取在消融术后2周达到高峰，消融术后3个月内若表现为中心性摄取减少伴外周和反应性淋巴结¹⁸F-FDG摄取，则提示完全消融；若存在孤立的局灶性或弥漫性外周摄取与原始病变同一部位的局灶性摄取相结合，提示肿瘤复发^[5]。与CT不同的是，在微波消融术后2个月后，PET-CT在消融部位观察到的任何高代谢活动均提示肿瘤复发^[6]。

8 微波消融远期疗效

Zhao等^[27]的回顾性研究表明，接受微波消融治疗的早期（T_1a~3N₀M₀期）NSCLC患者的中位总生存期和5年总生存率分别为56.5个月和46.7%。Zheng等^[28]报道，52例接受微波消融治疗的原发性Ⅰ期NSCLC患者1~4年肿瘤特异性总生存率分别为98.0%、85.7%、80.0%和80.0%。此外，Zhong等^[29]报道了35例Ⅰ期NSCLC的微波消融结果，1、2、3年的总生存率分别为97.1%、94.1%、84.7%。对于早期NSCLC患者来说，微波消融与外科手术疗效接近甚至相当^[30-31]，这也表明微波消融在早期NSCLC治疗方面前景广阔。然而，早期NSCLC经微波消融治疗后也有可能复发，微波消融后局部进展率与肿瘤的大小和部位有关。Zhong等^[29]发现，直径 > 3 cm的肿瘤比直径 < 3 cm的肿瘤更易复发，且肿瘤直径越大，术后局部复发率越高。危志刚等^[9]提出，与直径≥2 cm的肿瘤相比，直径 < 2 cm的肿瘤术后进展率更低。此外，肺野外1/3带肿瘤的局部进展率也明显低于中、内1/3带患者^[9]。能否通过综合分析所有影响因素预测术后局部复发率，并将其作为评判早期NSCLC患者在微波消融术后远期疗效的标准之一是可以研究的方向。

9 展望

微波消融在NSCLC的治疗中还有很大的研究空间。有研究表明，微波消融术中使用热促进剂凝胶有助于增加消融区面积^[32]。热促进剂凝胶的作用机制是改善微波能量传导和较高的消融区温度，从而产生更大体积的凝固组织。Maxwell等^[32]的实验显示，使用热促进剂可使正常猪肺组织中微波消融的体积更大，且经皮给药效应最明显，而通过支气管内途径将热促进剂直接给药至远端气道和肺泡腔，凝胶沉积更均匀，消融区体积精度更高。能否通过改进热促进剂估算消融面积、对不规则病灶进行适形消融也是需要关注的点。

图像融合作为一种新兴成像技术，已开始应用于NSCLC的成像及治疗中，常用的是CT/MRI图像融合。该技术综合了CT和MRI成像的优点，既保留了CT快速、肺部成像清晰、空间分辨力高等优势，又可在MRI引导下行微波消融术中实时监测。Chen等^[33]发现，微波消融术后，脂肪抑制涡轮自旋回波T₂加权成像（TSE-T₂WI-FS）上消融区中心由原来的高信号变为低信号，病灶周围有环形高信号区域，T₁加权三维体积插值屏气成像（T₁-Vibe）上消融区中心杂呈高信号，周围为环形信号，间接反映了微波消融术后组织的热损伤程度，而将实时红外热成像与微波消融后的组织病理诊断比较发现，41 ℃等温线最大直径与病理性热损伤区最大直径基本一致，这证明了红外热成像结合MRI可用于微波消融术中病灶热损伤程度的实时评估。上述技术虽有很好的价值，但由于操作复杂、成本高昂，临床应用仍不广泛。

随着医疗技术的进步，越来越多的新技术可应用于NSCLC患者的微波消融治疗中，除了电磁导航支气管镜虚拟导航、机器人支气管镜、超薄支气管镜和径向支气管内超声等技术外，Ghosn等^[34]还描述了基于锥形束计算机体层成像增强透视下的支气管微波消融技术，证明了其可行性和准确性。这些新技术能够增加术中放置探针的准确性和消融区域的可视化，有利于提高技术成功率与局部疾病控制率，这对微波消融乃至所有微创手术都至关重要。

微波消融作为一种介入治疗方法，同样面临着术后复发的难题。微波消融的术后复发大致可分为3种模式：局部复发、区域性复发及远处复发^[10]。在快速有效灭活肿瘤的同时降低复发率是该疗法的突破点。总之，微波消融对早期NSCLC的治疗有重要价值，有更广阔的应用前景。