支氣管哮喘(下簡稱哮喘)是一種以反複發作的喘息、胸悶、呼吸困難、咳嗽為主要症狀的疾病。患者有氣道高反應性和慢性氣道炎症。
慢性哮喘以氣道重塑為主要特征,包括氣道壁增厚、黏液腺和杯狀細胞增多、血管增生,最重要的是氣道平滑肌增生。急性哮喘有多種激發因素,一般表現為氣道平滑肌收縮引起的氣道狹窄。除此機械效應外,氣道平滑肌還通過分泌細胞因子、改變組織基質成分、結合炎症細胞三種機製參與氣道炎症反應。平滑肌的參與使將其作為治療靶點成為可能。
氣道平滑肌收縮是導致支氣管收縮的決定因素,應用β受體激動劑使支氣管舒張是治療哮喘的第一步。過去十餘年中,吸入型抗炎藥(包括糖皮質激素)和長效β受體激動劑是治療中重度哮喘的主要藥物,但很多重症患者對該治療不敏感。
經支氣管射頻消融術是一項通過向氣道壁傳遞受控的治療性熱量來降低氣道平滑肌收縮性和高反應性的技術。目前,國外已有將射頻消融技術用於治療人類氣道疾病的報告。該技術可減少氣道平滑肌數量,從而使一般治療無效的哮喘患者症狀緩解,急性加重減少。
係統設備及操作
用於經支氣管射頻消融術的Alair係統包含一根獨特設計的支氣管導管、一個射頻消融產生器及一套回環電極裝置。直徑約2 mm的導管可通過直徑5 mm的標準支氣管鏡,末端有一擴張的四個電極的籃狀結構接觸氣道壁。該結構由對熱能和溫度敏感的元件來控製反饋。產生器傳遞460千赫、低能、單極的射頻能量到氣道壁,利用正反饋維持目標溫度持續10秒。產生器裝有複雜的肺部特異性計算裝置來確保精確傳遞能量。射頻持續10秒後,電極複位並移動到下一治療部位。操作複位過程反複進行,以保證治療的連續性。
動物研究
對犬的初步研究表明,射頻消融熱療作用能到達直徑3 cm的氣道,最初可導致治療部位被燒灼,組織學表現為上皮溶解,但治療部位沒有碳化變黑,損傷上皮很快可完全再生。唯一殘留的形態學破壞是氣道平滑肌被疏鬆結締組織所代替。不同時間間隔、足夠厚度的組織切片提示,其他組織仍完整且已恢複正常。
動物研究主要用於確定能導致氣道平滑肌數量減少、而不損傷其他組織的最適溫度和治療時間。平滑肌似乎對熱療特別敏感,這驗證了治療的有效性。
犬氣道壁所有細胞都對熱能敏感,隨著時間延長,除氣道平滑肌之外,其他正常細胞組分發生重構。上皮細胞最先恢複,但在3~6周出現細胞溶解和正常細胞重新出現,並伴黏液腺體再生。第12周以後,試驗組和對照組的主要區別是氣道平滑肌數量減少。在試驗組可見到膠原纖維,但並無膠原增生、瘢痕和氣道攣縮的證據。
達內克等對11隻雜交犬進行研究,通過組織學監測顯示了不同射頻溫度、不同隨訪時間氣道的改變,並測定治療前後氣道對乙酰甲膽堿的反應性。研究表明,射頻能量導致的氣道平滑肌減少可能與氣道對局部乙酰甲膽堿的反應呈負相關。平滑肌數量減少、性質改變、被少量膠原基質代替以及平滑肌蛋白的變性壞死等都與其收縮減弱有關。該假設還需進一步研究證實。
人體研究
肺癌 美國一項研究納入8例即將手術的肺癌患者,首次將經支氣管射頻消融術用於人體。在對受試者患側局部進行氣道壁射頻消融後,研究者觀察到,在55℃時組織變化輕微,65℃時組織變化較大。個體間有較大差異,有50%的受試者氣道平滑肌明顯減少。
治療5天後,研究者觀察到正常氣道上皮、黏液腺體的壞死和化生、氣道壁血管血栓形成、黏液堵塞氣道、局部軟骨輕微壞死及其後的再生、塌陷及其後再生的氣道上皮和恢複正常的氣道壁。患者還可出現非感染性肺炎和局部組織壞死,但未發生感染性肺炎。觀察5~20天未見並發症,患者可按期手術。
該研究表明,此項技術可導致人類氣道平滑肌減少,並有良好的患者耐受性。但該研究以非哮喘患者為對象,隻觀察了氣道壁及其周圍的組織學變化,且隨訪時間較短。
哮喘 經支氣管射頻消融術可能通過很多因素引起哮喘症狀緩解,較明顯的是氣道平滑肌減少。對是否有神經、血管、腺體的增生,炎症細胞聚集和激活,肥大細胞和上皮細胞受損,尚無明確證據。如動物實驗所示,組織學改變主要發生於氣道平滑肌,並無氣道狹窄、平滑肌周圍廣泛纖維化和氣道黏液瀦留。氣道對乙酰甲膽堿收縮反應的降低似乎與氣道平滑肌減少有關。
Cox等研究了經支氣管射頻消融術對哮喘患者的安全性。該研究納入16例中度哮喘患者。在治療前和治療後12周進行相關測定包括肺量測定、乙酰甲膽堿激發試驗,監測呼氣峰值、症狀和用藥量。研究表明,該技術的患者耐受性良好,且其降低氣道反應性的作用至少可持續2年。其副作用是一過性的,患者可有氣道刺激症狀、咳嗽、咳痰等,術後7~10天可自行消失或在患者服用抗生素或哮喘藥物後消失,其後未發現此技術引起的不良反應,隨訪5年間,臨床檢查、肺量測定和CT掃描均未提示射頻消融相關並發症。
該研究驗證了射頻消融技術對於中度哮喘患者的安全性,但未研究其有效性。
一項多中心哮喘介入治療研究納入110例中度或重度持續性哮喘患者,患者在經標準治療和一般治療後再接受經支氣管射頻消融術,隨訪一年。
研究表明,經射頻消融治療的患者中度哮喘發作的頻率較低,大約每年較對照組少10次。治療組患者其他測定包括早晚呼氣峰流速、症狀評分、無症狀天數、生活質量和哮喘控製問卷的結果均較對照組有較大改善。值得注意的是,治療組患者一秒鍾用力呼氣容積(FEV1)和對乙酰甲膽堿的反應無明顯改善。
該研究未應用盲法,對某些指標的影響可能部分地包含安慰劑效應。在治療後6周至1年觀察期內,治療組和對照組患者不良反應發生率相似。
小 結
研究表明,經支氣管射頻消融術可較安全地用於哮喘患者的治療。該技術可減少氣道平滑肌數量,降低氣道高反應性,但其降低氣道高反應性的效果能否長期存在、患者的哮喘症狀能否長期緩解仍待驗證。
接受治療患者的選擇、術前準備、術後療效評估及隨訪都是很關鍵的問題,還需多中心、大樣本的臨床研究來解決和完善。