【干货分享】甲状腺病灶热消融治疗效果评估新指标——消融体积比的应用分析

章建全 1,2 闫磊 3 程杰 1,2 陈红琼 1,2

1 上海百汇医院介入超声科， 上海 201107；2 上海国际医学中心介入超声科， 上海 201318； 3 苏州一〇〇医院超声科，苏州 215007

【摘要】准确评估治疗效果对于推动甲状腺疾病热消融治疗的科学发展至关重要。近期，学界反思了长期以来将消融区体积缩小率作为消融疗效评估指标的做法，并提出了更能反映消融治疗本质特征的评估指标消融体积比 (AVR)。为了让更多专业同行认识和接受 AVR 的概念含义，了解其应用条件，笔者在阐述 AVR 含义及计算方法基础上，聚焦于探讨影响消融前病灶最终体 Vo 和消融后即刻消融区初始体积 Vi 的多种因素，包括结构特征和病理特性，并提出如何正确运用 AVR 评估消融效果的合理建议，以期准确评价甲状腺热消融治疗效果。

【关键词】甲状腺病灶；热消融治疗；疗效评估；消融体积比

基金项目：国家自然科学基金 (81171436)

DOI：10.3760/cma.j.cn131148-20240727-00411

Application analysis of a new metric for evaluating the effectiveness of thermal ablation treatment on thyroid nodules: the ablation volume ratio

ZhangJianquan1,2, YanLei3, Cheng Jie1,2, Chen Hongqiong1,2

1Department of Interventional Ultrasound, Parkway Shanghai Hospital, Shanghai 201107, China; 2Department of Interventional Ultrasound, Shanghai International Medical Center, Shanghai 201318, China; 3Department of Ultrasound, Suzhou 100 Hospital, Suzhou 215007, China

Email: thyroid_ablation@vip.sina.com

Fund program: National Natural Science Foundation of China (81171436) 

DOI: 10.3760/cma.j.cn131148-20240727-00411

近年来，热消融技术凭借其精准灭活病灶、保留腺体功能、创伤轻微无瘢痕、安全保护得当以及并发症少等优势，在甲状腺结节治疗中备受关注 [1]。在其临床应用与研究的进展过程中，评价指标和评价手段向多元化演变成为重要的进步标志，包括患者的主要临床症状和并发症情况评估、甲状腺功能指标检验、消融区的超声影像检查及其穿刺活检病理学诊断等，尤其是消融区的超声影像检查则是评价的核心 [2-3]。消融区体积缩小率 (volume reduction ratio, VRR) 作为评估甲状腺病灶热消融治疗效果的常用指标已将近 20 年，目前仍被较多应用 [4-5]。但在不同患者间甚至同一患者的不同甲状腺结节间，VRR 经常出现难以解释的参差乃至矛盾现象，造成热消融疗效评价的混乱 [6]，这些现象逐渐引起部分学者的重视并探究其原因，结果发现 VRR 的本真作用是反映消融区的吸收快慢，而非热消融治疗的效果。基于热消融治疗的本质特征，消融体积比 (ablation volume ratio, AVR) 更符合评估治疗效果的要求 [6]。然而，要使 AVR 被广泛接受并实际运用起来，必须对其定义和计算方式进行详尽剖析与深入理解。

一、AVR 的含义及计算方法

热消融治疗的核心目标是在一定空间范围内完全凝固病灶，并使细胞活性彻底丧失，只有达到这个要求才能结束消融治疗手术。经过热凝固后，最明显的变化是凝固区域失去了血流供应，并伴随着细胞呼吸酶活性迅速丧失 [7]。从疗效评估角度来看，为了达到完全消融治疗的要求，消融区域范围必须至少与原始的病灶体积相当，并且其活性必须完全失去。在消融治疗过程中，典型的声像变化是病灶区域内回声杂乱。而消融区周围的甲状腺组织可能会出现出血或水肿等现象。这些情况可能严重干扰声像图上消融区边界的清晰显示，并影响对消融范围的准确测量。使用超声造影检查在消融前即刻对拟治疗病灶进行血流灌注状态评估，在消融后立即对消融区失去血供的程度进行评价，是协助准确评估消融效果所必需的基本技术要求。由于缺乏超声造影技术支持，某些研究者无法在消融术中测量消融区的范围。因此，在进行首次术后随访时，他们使用消融后 1～3 个月的消融区体积代替消融术中的体积计算首次消融比 (initial ablation ratio, IAR) 以评估疗效 [8]。然而，此时的消融区体积已经不同于消融区形成时的初始体积，并且坏死物质吸收速度存在差异，导致消融区体积在个体间明显不同。如果用这个体积计算首次消融比，无疑会降低评估的准确性。

AVR 的本质含义是指在原病灶范围内已被消融灭活的区域所占比例，该比例反映了消融治疗是否达到预期目标。它的计算公式为 AVR = Vinitial/Voriginal，其中 Voriginal (Vo) 表示消融术前原病灶的最终体积，Vinitial (Vi) 表示消融术后消融区域的初始体积。其方法是使用二维超声及超声造影确定消融 前即刻病灶范围，在两个相互垂直的最大切面上测量病灶的三条最大直径，并代入椭球体体积计算公式，得到 Vo 值。在病灶完全消融之后的片刻时间内，采取同样的方法在消融区两个相互垂直的最大切面上测得其三条最大直径，并进行 Vi 值的计算。Vi 是手术者直接实施治疗措施所产生的结果，并且其大小可由手术者控制，所以使用 AVR 评估热消融的疗效无疑是正确的措施。AVR 与 VRR 的作用与应用是明显不同的。AVR 应在消融术后的短暂时间内进行计算，其结果由手术者决定，是对热消融疗效中肯的评价指标；而 VRR 则是在消融治疗完成后的不同时间节点使用，其变化不受手术者影响，更适用于评估消融区自主吸收的效果。

在对 AVR 的概念和计算方式细致阐述后，笔者将从多种因素入手，包括影响消融前病灶最终体积以及消融后即刻消融区的初始体积，重点讨论正确运用 AVR 这一新指标的技巧与建议，旨在准确评价甲状腺热消融治疗效果。

二、影响 AVR 结果的主要因素

1. 原病灶的最终体积 Vo

在病灶的生长和演变过程中，往往伴随着其体积的动态变化。为了尽可能提高 AVR 的准确性，Vo 应设定为消融术前病灶的最终体积，并且通常应在消融术前短暂时间内或至少在术前准备阶段进行测量。如果能够尽力排除人工测量误差，Vo 值的实际大小则几乎完全由病灶的结构特性所决定。

2. 消融区的初始体积 Vi

影响良性结节能否一次性完全消融治疗的因素包括但不限于患者的病情、术者的技术水平以及治疗设备。在确保患者安全和术者驾驭能力的前提下，患者自然期望实现最大程度的完全消融。即使在术前规划时已经计划进行分期消融，或者在手术过程中遇到意外情况无法一次性完全消融，也应尽可能地最大化消融。三种影响因素中，术者的技术水平影响力度不可小觑。对于甲状腺乳头状癌的治疗来说，高度强调扩大消融范围；而对于良性病灶，则只需达到其所在范围即可。通常应该在消融术后的短暂时间内测量 Vi，因为判断 Vi 是否达到预期目标是结束消融治疗的基本指导。有些研究者在手术后 1 d、1 个月甚至 3 个月才测量 Vi[8-12]，如果能够统一于消融手术结束后立即进行测量，则既可以增强对是否完成消融手术的判断力度，也可以减少患者在医院滞留时间或往返医院的不便。根据笔者临床经验，在测量 Vi 时应采用超声造影模式，并在消融停止后 2～3 min 再进行超声造影检查，以确保准确性。原因是某些病变周围可能会出现「假灭活」现象。「假灭活」表现为在消融停止后立即进行超声造影检查时，可以观察到原病灶内无造影增强。然而，在经过 2～3 min 的休息后再次进行超声造影检查时，可以看到病灶边缘区域重新出现了增强。该现象可能是由于高温作用引起局部血管收缩、暂时中断血流并迅速恢复通畅所致。一旦发现存在「假灭活」区域，需要对其继续消融直至造影检查确认全部灭活后再测量 Vi 值。如果不使用超声造影技术，就存在未完全消融的风险；而忽视病变边缘处的「假灭活」超声造影现象，同样会导致治疗不完全

三、病灶的结构特征对 Vo 产生影响

病灶的结构特征对 Vo 产生影响主要是由于病灶内囊液在量和黏稠度上的差异。甲状腺病灶，尤其是良性病灶，常见的结构特征包括完全囊性、囊与实混合性以及完全实性等三种类型。在囊实混合性病灶中，囊实性成分比例各不相同。在囊性成分中，根据液体黏稠度的不同，可以分为黏稠型、稀薄型和混合型。其中，黏稠型主要是由处于半凝胶状态的胶质引起，而稀薄型则主要是由陈旧血液引起，混合型则是由胶质凝块和积血共同导致。

对于拟采取消融治疗的完全囊性病灶和囊与实混合性病灶，是否在抽吸囊液后再进行热消融不仅取决于囊液是否易于抽吸，还取决于抽吸过程中是否发生活动性出血。因此，消融治疗可能出现三种情况：不进行抽吸而直接进行消融、部分抽吸后进行消融，以及抽吸殆尽后进行消融。在以下几种情况下，可以直接进行消融治疗而无需抽吸囊液。当囊液质地黏稠且难以抽吸时，可以不再进行抽吸，而直接进行消融。在抽吸囊液过程中发生严重活动性出血、凝血块难以抽取时，为了避免继续抽吸加重出血，可直接进行消融。当患者甲状腺出现多发性结节时，在治疗完主要结节后，对于那些体积较小、囊液较少的次要结节来说，为避免可能意外出血也可以直接进行消融治疗。是否抽吸囊液对热消融前病灶的最终体积 Vo 有显著影响。设抽吸囊液之前病灶的体积为 Vbefore suction (Vbs)，那么，对于那些不进行抽吸而直接进行消融的病灶，其体积 Vo 等于 Vbs。在未发生活动性出血的情况下，抽吸囊液后的病灶体积 Vo 等于 Vbs 减去囊液的抽取量。图 1 演示了抽吸囊液程度对病灶消融前体积 Vo 的影响。

明确囊性或囊与实混合性病灶消融前的最终体积 Vo 对于 AVR 的准确性至关重要。谨防将未抽吸时病灶的体积 Vbs 与抽吸后病灶的最终体积 Vo 混为一谈，因为抽吸囊液导致病灶缩小并非由于热消融所致。在图 1 所示的三种抽吸囊液与热消融的关系模式中，如果以 Vbs 而非 Vo 计算 AVR，对于完全抽吸囊液后再进行消融的模式而言，AVR 则会远小于 1，但实际情况是 AVR>1。对于部分抽吸囊液后进行消融的模式而言，AVR 则会明显小于 1，但实际情况是 AVR 略小于 1。然而，在过去的大多数研究报道中，对于囊性甲状腺病灶热消融治疗效果存在一些误解 [13-21]。这种误解不仅体现在错误使用消融区 VRR 评估热消融效果上，还表现为将未抽吸囊液时病灶的体积 Vbs 错误地当作抽吸囊液后病灶的最终体积 Vo 使用，导致出现了夸大囊性病灶 VRR 的假象。值得注意的是，在抽吸囊液过程中，可能会发生活动性出血并在囊腔内积聚，而出血程度将明显影响消融前病灶的最终体积 Vo。

对于在抽吸囊液之后进行热消融治疗的处置模式，可以采用「两段论」方法进行分析。因为这个整体治疗方案实际上包含了两个相互关联但又有所不同的先后阶段 [6]。

图 1 抽吸囊液及其程度对病灶消融前体积 Vo 产生影响的示意图 A：病灶完全为囊性，囊液较稀薄且易抽吸。当抽吸殆尽时, 进行消融治疗，消融后囊壁被凝固，囊腔内仍有少量残留液体；B：病灶为实与囊混合的类型，囊液黏稠度中等，在大部分抽吸后对实性区域进行了消融处理, 实性区域被完全凝固, 而在囊腔内仅剩下少量残留液体；C：病灶完全为囊性，并且其囊液非常黏稠呈块状半凝胶状态不易抽吸，在此情况下直接进行消融处理，胶质轻度失水，并且在囊腔中存在大量残留的胶质凝块

四、病灶的病理特性间接对 Vi 产生影响

良性结节 (含滤泡性腺瘤)、乳头癌和 Graves 病是可以采用热消融技术进行治疗的主要甲状腺疾病种类。如图 2 所示，影响消融区初始体积 Vi 的一个重要因素是病灶的良恶性质。为了治愈甲状腺乳头癌，需要扩大消融范围，因为在超声影像上可能存在尚未清晰显现的卫星灶，这些卫星灶大多位于主癌灶附近。为了确保不遗漏卫星灶，并进一步提高治疗效果，通常需要将消融边界超出癌灶边界 3 mm[22-25]，即 Vi 必须大于 Vo，此时 AVR>1。对于良性病变而言，只需达到病灶的边界即可，并无需扩大消融范围。因此，在理论上 Vi 等于 Vo，这时 AVR = 1。然而，在实际情况中，甲状腺病灶含有不同程度的水分丰度。在脱水效应驱动下，这种差异会影响到消融区初始体积 Vi。

图 2 实性病灶热消融范围差异示意图 A：通过扩大消融范围，富含砂砾样钙化的甲状腺乳头状癌被完全消融；B：对于富含水分的良性病灶，完全消融后，消融区因明显脱水而体积较原病灶小；C：由于某种原因，良性病灶未能完全消融，导致残留了一部分病灶组织 (R 指代的灰色区域)

在热消融过程中，病灶组织内发生脱水是其重要的变化特征之一。病灶内的水分主要来自于滋养血流，在甲状腺滤泡腔和滤泡间隙内分布。一方面，水分子震荡成为病灶内热源的主要组成部分；另一方面，随着病灶内温度升高，水分子运动加速，离开病灶并进入静脉回流或淋巴回流。此外，由于高温作用导致病灶的滋养血管收缩和闭合，滋养血流便无法再进入治疗区域。因此，病灶不仅失去了既有的水分，而且无法获得新的水分供应，结果就是变成了干燥凝固的消融区物质。对于那些结构上血供丰富、含水量充足的良性实性病灶来说，只需将消融范围延伸至病灶边界即可。可是，由于脱水程度较为严重，其消融区体积 Vi 会小于原病灶体积 Vo，故 AVR<1。然而，在本质上与未完全消融导致的 AVR<1 是不同的情况。借助超声造影可以有效地识别二者之间的差异。

良性病灶的分期消融是导致 AVR<1 的主要原因之一。此外，术中发生严重意外并必须中止消融也是导致 AVR<1 的原因之一。

五、结语

尽管消融区 VRR 长期被用于评估甲状腺结节的热消融治疗效果，但实践证明，对消融区吸收的预后进行评估才是其真正的价值所在。AVR 作为正确评价甲状腺结节热消融治疗效果的指标，在指导该治疗过程中起到了至关重要的作用。应用 AVR 评估消融疗效时，必须坚持两个基本原则。首先，消融区域范围必须与原发病灶范围相对应，一旦消融区域未正确对应于原病灶，致使原病灶有部分区域遗留在消融区以外，无论消融区体积多大，AVR 的治疗效果评价就失去了意义，因为治疗目标已不准确；其次，在确保患者安全的前提下争取完全灭活整个病灶。

从计算方法 AVR = Vi/Vo 可以推断，为了达到完全治疗的效果，AVR 必须等于或大于 1。然而，实际情况是病灶的病理性质和结构特征决定了在完全消融状态下，AVR 既可能大于 1 也可能等于 1 甚至小于 1。应该意识到 AVR 值可能并非唯一标准，并且不应过度依赖其数值。此外，在不完全消融时，AVR 值自然会小于 1，但是否需要补充消融治疗还需根据具体情况来确定。因此，在评估甲状腺结节热消融疗效时，需要清晰地了解和掌握 AVR 这一新指标的适用情况，以便正确发挥其评估作用。