来源:中华病理学杂志
作者:陈锦州,赵卫,黄建强,胡继红,钱忠义
射频消融已被尝试用于治疗骨样骨瘤、软骨母细胞瘤及转移性肿瘤等骨肿瘤,取得较好疗效。射频消融能有效地损毁肿瘤的软组织成分、瘤骨及瘤块边缘与肿瘤组织相互交织存在的骨质,但目前骨质射频消融后病理改变尚不清晰。
一、材料与方法
1.实验材料: 活猪8头,品系:云南小耳猪,年龄:(90。0±5。7)d,体质量(50。0±7。1)kg(由昆明医学院动物科提供)。射频消融Ⅰ型多极射频肿瘤消融系统及其配套的射频消融型集束消融电极针(北京博莱德光电技术开发公司生产)。AlluraXperFD–20平板探测器血管造影系统(荷兰飞利浦公司生产)。其他器械:DVD9SB型骨科电钻(广东妙达工具有限公司提供),克氏针及骨穿刺套件等。
2.方法及步骤: 活猪8头,简单随机标记为A~H。麻醉状态下,在不同时间分别于膝关节侧胫骨骨端相同位置行射频消融,术后部分实验猪送养殖所饲养观察,期间预防感染;于射频消融后按实验设定时间深度麻醉处死实验动物,获取射频消融后第0天、3天、10天、24天、5周、8周、12周及空白对照骨端标本共8个,获取标本并立即用4%中性甲醛液固定,沿射频消融针针道纵向剖开射频消融灶(保留射频消融灶邻近软组织等组织结构),肉眼观察及测量后,送病理室做骨切片(HE染色)镜下观察。射频消融条件:中心温度90℃,持续时间15min。
二、结果
与空白对照标本相比(图1,图2,图3):射频消融后第0天标本的病理学改变,射频消融灶中部区域肉眼下呈灰白色、近椭圆形,其内组织结构模糊不清(图4黑箭头处);光镜下组织结构基本形态尚存在,但组织间隙内见多量淡红色的渗出(图5)。往外,肉眼可见一宽窄不等的环状深褐色带(图4白箭头处),与上述中部区域分界清晰;镜下见红细胞堆积于组织间隙内(图6)。再往外,肉眼下骨质结构正常(图4红箭头处);镜下,组织结构未见明确异常。
图1为空白对照大体标本
图2为空白对照标本中松质骨区域病理切片 HE 高倍放大
图3为空白对照标本中密质骨区域病理切片 HE 高倍放大
图4为射频消融后第0天大体标本,黑箭头处为凝固性坏死区,白箭头处为出血带,红箭头处为正常组织
图5为射频消融后第0天标本中射频消融灶的松质骨区域病理切片,箭头处为渗出物 HE 高倍放大
图6为射频消融后第0天标本中射频消融灶的松质骨区域病理切片,箭头处为渗出红细胞 HE 高倍放大
图7为射频消融后第10天大体标本,箭头处为环状炎性肉芽组织及纤维组织带
图8~10均为射频消融后第10天标本射频消融灶的松质骨区域病理切片 HE高倍放大;图8黑箭头所示为骨陷窝空陷征,白箭头所指为浸润的炎性细胞,红箭头所指为肉芽组织内的微血管;图9箭头所指为细胞坏死崩解后的结构;图10所示为大量的纤维细胞及纤维组织
图11为射频消融后第24天大体标本
图12为射频消融后第24天标本中射频消融灶的松质骨区域病理切片,黑箭头处为纤维母细胞,白箭头处为新生骨质 HE 高倍放大
射频消融灶在射频消融后不同时间点的病理改变特点:射频消融后第3天标本,肉眼观察与第0天标本无变化,而光镜下观察到在出血带内见到炎性细胞浸润,其内侧部分区域组织结构变化同第0天标本。射频消融后第10天标本,肉眼观察出血带灰褐色变浅、消失,部分呈灰白色(图7),镜下骨小梁内可见片状分布的骨陷窝空陷征(图8黑箭头处),骨小梁间的正常骨髓组织消失,可见多量炎性细胞浸润(图8白箭头处)及肉芽组织形成(图8红箭头处),在肉芽组织带内缘(靠近消融灶中心侧)可见到典型的凝固性坏死改变(图9);肉芽组织由外向内逐步吸收坏死骨质,继而按其形成的先后顺序成熟为纤维组织(图10);射频消融后第24天标本,肉眼见射频消融灶边缘白色的纤维组织更明显(图11),镜下于纤维组织带外缘见多量纤维母细胞(图12黑箭头处)及其分泌的细胞外基质,钙盐沉积于骨基质上形成新骨(图12白箭头处)。
射频消融后第5周、8周和12周标本,纤维组织带更明显并向内推移增宽,纤维带外缘的新生骨质也更明显,并随纤维组织向内填充。
三、讨论
本实验显示,活体猪胫骨松质骨射频消融灶为凝固性坏死,与软组织内射频消融灶的坏死类型相同[1],周围为环状出血带。射频消融能有效地损毁松质骨,故对位于松质骨内肿瘤,射频消融即能有效损毁肿瘤软组织成分,又能有效损毁周围肿瘤组织与残存骨质交织存在的区域,提高肿瘤的完全损毁率,达到彻底损毁肿瘤的效果。
射频消融灶的基本病理演变过程:首先在出血带内出现炎性反应,继而形成肉芽组织带;肉芽组织向内吸收坏死骨质,形成典型的骨凝固性坏死的镜下改变[2],肉芽组织尚未达到的消融中部在光镜下组织结构基本保存;肉芽组织按其形成的先后顺序成熟为纤维组织,故纤维组织位于肉芽组织带的外侧,纤维组织内的纤维母细胞分泌细胞外基质,钙盐进一步沉积于基质上形成类骨质,进而改建形成新骨,完成骨修复过程,但骨形成、重建的进程远慢于肉芽组织对坏死骨组织的吸收进程。对于较小的骨病灶,射频消融后骨组织能完全吸收坏死骨质,进而形成新骨完成修复过程,不至于引起骨质的持久缺失,而影响肢体的持重功能。
镜下观察,典型的凝固性坏死改变仅仅出现在肉芽组织带的内侧缘,推测与热量使细胞蛋白质(包括水解酶类)变性失去功能,且与射频消融破坏了组织微循环有关,炎性细胞无法通过血循环进入凝固坏死区,致使已坏死的松质骨组织缺乏引起组织学改变的水解酶基础,故坏死灶中部仍然保持着基本的组织及细胞结构。
射频消融后骨修复过程中,纤维组织内的纤维母细胞作用很重要,其分泌细胞外骨基质,钙盐沉积于基质上形成未成熟骨质,此后再重建为正常的松质骨,与骨折时骨修复过程相似。本实验中,在射频消融灶周围的软组织并未观察到坏死的改变,未观察到神经功能障碍的表现,这也间接说明射频对骨皮质的损毁作用有限,故射频消融时骨皮质对其外的软组织有保护作用。
参考文献: [1]LeeJM,KimYK,KimSW,etal.Combinedradiofrequencyablationandaceticacidhypertonicsalinesolutioninstillation:aninvivostudyofrabbitliver[J].KoreanJRadiol,,5(1):31–38. [2]蒋智铭.骨关节病理学图谱[M].北京:人民军医出版社,:–.