TACE后切除的HCC的组织病理学研究表明，最有活力的组织位于肿瘤周围。TACE的功效受到肝脏肿瘤的双重血液供应的限制，这使得不可能将抗癌剂递送到整个肿瘤区域或实现足够的肿瘤缺血而不会对周围的正常肝实质造成不可逆的损伤。有研究已经报道超选择性TACE可用于治疗小HCC，因为它可以栓塞肿瘤和周围正常薄壁组织。然而，对于大的肝脏肿瘤，治疗选择仅限于导致肿瘤完全坏死的技术。为了获得HCC的完全坏死，包括周边，一些报道已经研究了在肝脏中存在的和肝静脉球囊阻断期间肝动脉造影（CTHA）和动脉门静脉造影期间使用计算机断层摄影的血流动力学变化的肿瘤，表明该遮挡区域与单独动脉血，并建议在单独动脉控制的TACE期间可以获得足够的栓塞。由于节段性肝静脉的球囊阻塞消除了双重血液供应，仅留下动脉供应，使用该技术进行的TACE可以充分栓塞肿瘤和周围的肝实质。研究人员已经肝静脉的球囊闭塞下超过70例肝癌晚期进行TACE，但只有30％的患者从过程受益由于在肝脏。肝静脉假设，尽管单个肝静脉闭塞。因此，使用肝静脉球囊阻塞技术充分栓塞大肝肿瘤是困难的。
　　 当门静脉血流减少或停止因肿瘤血栓，血栓栓子，或门静脉压缩，受影响的肝实质显示为与造影CT。这种外观类似于肝静脉闭塞所见。一项研究使用单级动态CTHA研究了门静脉急性球囊阻塞下的肝血流动力学变化，并报道了几种现象。首先，在闭塞的门静脉分支的分布中注意到肝实质的划分的，过度衰弱的区域，其显着高于非闭塞区域（P<0.01）。其次，气囊闭塞门静脉分支增强似乎是由动脉中心通信引起的。这些研究结果表明，当门静脉血流停止发生时，只有肝动脉供应相应的区域，肝动脉血流量增加。这种现象称为肝动脉缓冲反应。在血流观察到的变化是由于腺苷间隙的程度，向其中肝动脉是非常敏感的，因为腺苷是肝动脉的有效的血管扩张剂。最后，门静脉或门静脉门静脉吻合术的解剖变异很小。因此，即使在大的肝脏肿瘤中，通过TACE在相应的门静脉分支闭塞（TACE-PVO）下也可能发生充分的栓塞。研究人员6年前开始将TACE-PVO用于大型HCC，并且已经看到了有希望的抗肿瘤作用，将在不久的将来报道。
　　1981年，首次报道了一种用于肝脏肿瘤的球囊闭塞动脉灌注治疗。在20世纪90年代，使用3-French微球导管进行了强制性，超选择性，球囊闭塞性动脉栓塞，用于血管内肝脏肿瘤。选择性球囊闭塞TACE（B-TACE）方法目前是治疗HCC的有效方法，因为它可以防止近端移植和栓塞材料的渗漏。这种技术导致致密的碘油乳剂在HCC结节中积聚; 然而，这种治疗对HCC的有效性是有争议的。球囊阻塞肝动脉或肝动脉下的CT动脉造影显示相应肝实质的衰减远高于HCC肿瘤。这种现象表明，B-TACE导致在非肿瘤性肝实质中富含碘油乳剂，而在HCC结节中则没有。事实上，动脉造影经由所述气囊闭塞肝动脉示出了在肝实质和微弱的混浊HCC在致密膜混浊，而造影经由非闭塞肝动脉示出了在HCC。因此，B-TACE的有效性是有争议的。为了解决这个问题，研究人员开发了用于肝肿瘤。首先，通过TACE充分栓塞肿瘤，然后在第二步中使微球导管充气以闭塞供血动脉。然后进行B-TACE以完全栓塞肿瘤周围肝实质。在这个两步B-TACE程序之后，CT图像显示HCC中密集的碘油积累。两步法B-TACE方法对于肝功能不全患者的治疗具有很大的优势，因为它可以防止栓塞材料的近端迁移和渗漏，可以确定栓塞区域，并且可以防止对肝实质的损伤。两步B-TACE方法与常规TACE的比较研究获得了两步B-TACE的有希望的结果。具有显着血管侵犯，肝外扩散或癌症相关症状（表现状态1-2）的Child-Pugh A级和B级肝功能的HCC患者被诊断为肝癌晚期。根据基于索拉非尼治疗的在欧洲和亚洲的随机试验的结果BCLC治疗算法建议在此阶段HCC的索拉非尼一线治疗。然而，总体生存率仅略微提高了2.8个月。肝癌晚期患者需要比索拉非尼或保守治疗更有效的治疗，目前正在考虑中。
　　 具有血管侵犯的HCC：通常，具有门静脉癌栓（PVTT）和显着的动脉血管或动脉肝静脉分流的HCC对于TACE是禁忌的。传统TACE没有为晚期PVTT患者提供生存获益，可能是由于肝梗塞和急性肝功能衰竭。门静脉侵犯是肝癌晚期患者生存率降低的主要预后因素。在门静脉的主要分支，特别是主要门静脉中，PVTT的肝癌晚期预后极差（3-4个月没有治疗），因为门静脉侵犯可能导致肝功能衰竭，大量食管静脉曲张破裂出血，或广泛的肿瘤扩散到整个肝脏。索拉非尼治疗的，在欧洲和亚洲的随机试验结果没有提供患者的门静脉癌栓大幅改善生存。据报道，使用最近的成像技术诊断HCC和PVTT患者的发生率在12.5％和39.7％之间，对于血管侵犯的肝癌晚期患者需要有效的治疗方法。
　　 合并的TACE和放疗（TACE + RT）由TACE，随后放射治疗血管入侵的，并表现出在患者的整体存活益处与PVTT。接受TACE + RT的第一支或主干的PVTT≥8cm的HCC患者（n = 19）的1年和2年生存率分别为47.4％和23.7％。尽管前瞻性数据比较TACE + RT和索拉非尼治疗肝癌晚期与PVTT的反应或生存率尚不充分，但一项回顾性研究比较了TACE + RT（n = 27）和索拉非尼的疗效。治疗（n= 27）在倾向评分匹配的队列中，确定TACE + RT组与索拉非尼组相比具有延长的总生存期（6.7 mo vs 3.1 mo，P <0.001）。为了确定TACE + RT与索拉非尼相比在局部肝癌晚期中的疗效，需要进行随机对照多中心试验。