动物肿瘤的复杂性、医疗方案与医疗器械的不足难以有效控制肿瘤，医疗品质也难以满足饲主期待。随着医学成像技术的问世，具有微创性、可反复实施、疗效确切的热治疗技术在肿瘤临床医学愈显重要。本文将介绍肿瘤热治疗导致肿瘤死亡并诱发体内肿瘤免疫力的机制，同时分别介绍人医临床临床上最常用的射频消融和微波消融这两种技术以及动物专用热消融的原理及优缺点，旨在为动物肿瘤的治疗提供更优的选择方案。
关键词：肿瘤热治疗，射频消融，微波消融，动物用肿瘤热消融
肿瘤热治疗（tumorthermaltherapy）是应用高温或低温造成肿瘤细胞的不可逆损伤，最终导致肿瘤凝固性坏死（coagulativenecrosis）。治疗后的凝固性坏死肿瘤组织释放肿瘤特有抗原（tumor-associatedantigen），如热休克蛋白（HeatShockProtein，HSP）等，发挥着天然瘤苗作用（in-situvaccination）刺激体内免疫反应，透过免疫细胞间交互作用逐渐产生免疫记忆及抗肿瘤免疫力（anti-tumorimmunity），这是肿瘤热治疗独有的双重疗效。
肿瘤热治疗是一种非传统手术治疗肿瘤的手段，具有微创、痛苦小、操作简单、可反复实施、疗效确切等临床特点。人医临床中热治疗技术包括常见的射频消融（RadiofrequencyAblation，RFA）、微波消融（MicrowaveAblation，MWA）等已用于多种人类肿瘤的治疗，包括肝脏、肾脏、肺脏以及骨骼肿瘤，以及胸部、肾上腺、头部和颈部的软组织肿瘤。以上高阶医疗器械皆未见于动物肿瘤医学的应用。九十年代中，高阶断面成像技术（如CT、MRI）的问世改善了热治疗技术的精准度，医学影像导引经皮穿刺热治疗技术更是提升了深层肿瘤的医疗品质。
热治疗的生物反应机制
射频消融（RFA）、微波消融（MWA）、激光消融和高强度聚焦超声（High-intensityfocusedultrasound，HIFU）均是通过影响肿瘤微环境、对细胞膜、细胞内物质产生不可逆伤害，从而引起局部热损伤导致细胞消融。
热治疗对肿瘤的作用分有三个区域。肿瘤中央区（图1a.CentralZone），医疗器械插入肿瘤高温烧灼肿瘤，对肿瘤产生严重的热伤害。肿瘤细胞的细胞膜破裂、蛋白质变质、酵素停止功能、DNA断裂等，造成大部分的肿瘤细胞在疗程中死亡。肿瘤周边区（图1b.PeripheralZone），疗程高温自肿瘤内部向周围组织扩散，导致周围组织升温，造成轻微且可恢复性的热伤害，同时增加周边血流量。死亡的肿瘤细胞释放残骸与肿瘤抗原，如DNA、RNA、热休克蛋白（HSP）、尿酸和高迁移率组蛋白质（HMGB1）等，该些细胞物质进入周边血管内，激活大量的免疫细胞，如B细胞、T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、树突细胞（DCs）、自然杀手细胞（NKcell），群聚在肿瘤周围发动免疫攻击，清除代谢死亡的肿瘤与周围游离的肿瘤细胞。周围健康组织区（图1c.NormalTissue），周围健康组织可调节温度，自我保护免于进一步的热伤害。肿瘤抗原持续向外扩散并经输运到附近的淋巴结，刺激免疫细胞，透过细胞与细胞间的物理及化学作用，使得更多的免疫细胞学会辨识肿瘤，强化抗肿瘤免疫力。
图1、热治疗的生物反应机制示意图。
（摘录自NatureReviewsCancerVol.14,P.March）
射频消融RFA
经皮穿刺射频消融是通过超声波、CT或MRI导引在肿瘤内放置一个或多个射频电极，通以高频电流流经电极间的肿瘤组织提升组织温度达60-℃。有趣的是，温度高于℃的治疗效果不佳，因为高于℃后引发组织干燥而增加组织阻抗，限制了高频电流传导范围。此外，如果肿瘤周围有大血管，治疗热能会被血流带走，治疗温度难以维持，即是所谓的散热效应（HeatSkinEffect），也限制了射频消融的治疗效果。射频消融最初应用在治疗肝脏恶性肿瘤，逐渐扩展至其他的实体脏器肿瘤，如肾脏、胸腔、骨骼和肺脏肿瘤。
微波消融MWA
同射频消融实操近似，微波消融透过放置在肿瘤内的天线产生-2,MHz的电磁场能量，该能量连续不断地震荡组织中的水分子重新排列，期间产生热能直接热损伤肿瘤组织。与射频消融相比较，微波消融不依赖电流传导穿过组织，即使治疗部位的温度℃仍不会因组织干燥而限制治疗效果，因此，微波消融对于高阻抗的组织如肺脏和骨骼、高水分组织如实体脏器肿瘤较射频消融更为合适。
微波消融较射频消融有多种优势，因为微波可以更快、更有效地提升肿瘤温度，对于大体积肿瘤有更好的加热效率且较低的散热效应。微波消融的主动加热区域被限制在电极周围几毫米，相比之下，微波消融在特定频率作用下加热组织的范围为天线周围2厘米。微波消融的另一个优势是可以使用多个天线放大消融范围，产生的热能是按天线数的平方增加，同时能让大体积或多灶点的肿瘤有效加热。这种协同效应在射频消融中是不存在的，因为多极射频区域需要在一对单极电极间连续不断的变相。但是微波消融的仪器相对射频消融更为笨重并且需要更大的电缆；此外，微波消融的电极更易过热，使得必须要冷却机制来保护电极表面结构，增加仪器使用和系统设计的复杂度。
动物用肿瘤热消融TA
近期台湾医疗器械公司研发“动物用肿瘤热消融（Thermoablation，TA）”系统，医院、香港动物医疗中心临床实证可有效局部控制肿瘤达到治疗或改善生活品质之目的。肿瘤热消融的原理系利用外部的聚焦电磁能量发射器无线传输能量给医疗器械，该器械吸收电磁能量后将其转换成热能烧灼肿瘤。与射频消融、微波消融医疗器械不同之处在于动物用肿瘤热消融器械的直径较小，约20G针径，有利于触及动物体表或体内更细微的病灶。由于动物骨骼结构和人类不同，人医临床上常用的射频消融、微波消融等医疗器械直径粗大，当动物肿瘤增生于硬组织旁其使用便会遭遇结构立体障碍，导致加热范围及热传边界不确定。就发热机制而言，肿瘤热消融医疗器械发热机制不受限于肿瘤组织阻抗或内容组成物质，稳定烧灼范围可依照器械布置数量而达数厘米的宽度。以微波消融为例，微波能量无法有效使油脂分子产生高温，导致无法适用于体表等富含油脂组织上的肿瘤。另一方面，当肿瘤内含水、含油脂量比例不同时，其微波能量的分布会不均匀，造成的加热范围受到干扰，进而产生不可预知的烧灼范围，将有可能对正常组织产生过多的破坏或无法完全消融肿瘤，有较高的复发率。
动物用肿瘤热消融是专为动物开发的医疗器械，除可在短时间内产生大范围的烧灼之外，针对精细部位如口、耳、鼻等部位的不规则肿瘤也可安全、有效的进行极小范围（1~5毫米）的精密热消融。对比于微波消融，微波消融仅能产生大范围的消融，无法精密控制极小范围的消融，难以有效及安全地应付好发于动物口、耳、鼻的不规则肿瘤。
近几年在人医临床中推行不碰触肿瘤之外科手段（no-touchtreatment），目的为避免切除肿瘤时污染周边健康组织埋下日后复发或转移的隐忧。动物用肿瘤热消融可以有效地在肿瘤不规则边缘上建立一道质变高墙（wall-offtreatment），避免肿瘤细胞于治疗中污染周边健康组织，因此动物用肿瘤热消融有相对较低的复发率及转移率。而对比于人医临床常用的微波消融，微波消融仅能由肿瘤中心开始进行烧灼，无法于不规则的肿瘤边缘产生质变高墙，导致肿瘤细胞或富含肿瘤细胞的血液直接扩散至正常组织（tumorseeding），另一部分，因人医临床上所使用的微波消融或射频消融器械的针径非常的粗（14-16G），无法在穿刺肿瘤时产生能量因而容易造成患部出血，使得富含肿瘤细胞的血液由伤口窜流而出，将肿瘤细胞扩散至正常组织（tumorseeding）。由许多国际学术权威的论文皆指出，微波消融因上述的因素，容易产生较高的转移率及复发率。
近20年来肿瘤热治疗技术以其微创性和不逊于外科手术的疗效等优点，在人医临床中逐渐被肿瘤患者认识和接受，除了较好的局部肿瘤控制效果，肿瘤热治疗还可以增强机体抗肿瘤免疫进而控制肿瘤进展。
动物肿瘤医学的发展刻不容缓，导入更多创新、高端医疗器械帮助临床医师们更便捷地、更有效地的治疗肿瘤，动物用肿瘤热消融将是未来治疗各种肿瘤的必然趋势。
参考文献
[1]NatureReviewsCancerVol.14,P.March
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