腫瘤熱療

    腫瘤的加溫治療（簡稱熱療），是人們長期以來所探索的一項課題。一百多年前，一個腫瘤患者，因持續高熱后而腫瘤自行消退，引起了人們的廣泛興趣。許多科學家做了大量試驗，應用人工加溫的方法，使癌腫包塊縮小的報道，也屢見不鮮。以后，有人用細菌毒素注入人體引起發熱，也能改善癥狀和抑制腫瘤生長。特別是20世紀70年代以來，由于臨床腫瘤消退的證據及生物學理論研究的成果，使腫瘤熱療的臨床有了可能的實驗基礎。隨著加溫技術和溫度測量的問題得到進一步解決，加溫治療以其獨特的治癌作用，必將成為繼腫瘤手術治療、化療、放療的和生物療法之后的又一種新的治療手段。

　　（一）腫瘤熱療的基本原理

　　1、高溫對腫瘤細胞有選擇性破壞作用 實驗證明：不少腫瘤內的血流僅為正常血流量的2%～15%，腫瘤組織的血流大大少于正常組織，高溫能選擇性破壞腫瘤，腫瘤組織有效血循壞差，血流緩慢，散熱困難。高溫對腫瘤細胞的損傷有明顯差異，在41℃～43℃范圍內，癌細胞對熱的敏感性遠比正常細胞為高。但超過43℃時，則無明顯差異。
2、高溫殺死腫瘤細胞的機理 關于這一點，目前還不完全清楚，但有幾點推測：①高溫能破壞細胞核，處于41℃以上高溫時，細胞核和染色質凝成團塊，蛋白質凝固、變性，最后導致細胞死亡；②高溫損傷細胞漿使腫瘤細胞內的溶酶體活性升高，并且產生新的溶酶體使腫瘤細胞發生自身溶解；③腫瘤細胞生長較快，營養不足，缺氧狀況下使酸性物質堆積，也增強了熱的敏感性；④高溫還可增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性。

　　（二）腫瘤熱療的技術

　　1、電磁波加溫原理

　　電的本質是電子的運動，而熱的本質是分子的運動。這就造成熱的過程相對較慢的特征。射頻、微波是高速度變化的電磁波，其頻率在13.56～2450mHz/秒。人體內各種組織，體液無不由分子、離子組成。大的如蛋白質、DNA、RNA，分子量數百分、萬，小的如水和離子。當生物組織受到外加電磁場后，組織內的自由電子、離子就向其相反的極性方向運動，同時產生熱，產生的熱量遵循歐姆定律。當兩個電極正負極性下，負極變化非常快時，離子和極性分子，來不及跟隨交變迅速的電場變化，就產生分子扭動，分子扭動產生分子摩擦，摩擦則生熱。
電磁波作用于生物組織后，在組織內消耗的功率與組織中的電場強度的平方成正比，與該組織塊的電導度成正比，也與外加電磁場的頻率成正比。此為電磁波對組織加熱的基本特性。

　　2、電磁波加溫的方法

　　用電磁波加溫的方法很多，以電磁波的頻率區分（包括射頻及微波）方法很多，可以分為電容或加溫、電感式加溫、微波輻射器加溫、組織間加溫及腔內加溫等。以加溫的范圍來分，可分為局部加溫、區域性加溫及全身加溫。

　　3、超生加溫的原理

　　超聲是一種頻率超過20000/秒的機械震動。高頻率、較大功率的機械震動經過人體組織，組織的分子產生摩擦，動能轉換成熱能。超聲除了熱效應外還有非熱效應。超聲進入一個均勻的介質后，其強度呈指數衰減，被吸收的能量轉化為熱能，所以產生熱的速度和局部的超聲強度有關，離超聲換能器越近溫度越高。

　　超聲在體內的衰減與其頻率和組織類型有關。在1～5mHz范圍內增加頻率，會使吸收系數增加，若欲使超聲穿透更深的組織應選用較低頻率。組織中骨及空氣對超聲吸收系數最大，肌肉吸收系數中，脂肪、血液較小。所以超生不適于治療肺癌、骨癌。

　　（1）超聲換能器：①單個平面換能器：這是了早研制的換能器，目前已很少運用。②單個聚焦換能器：把壓電陶磁片做成凹面鏡形狀具有聚焦的性能，換能器磁片兩側分別與RF源的兩端連結。③多個聚焦換能器：多超聲束同中心聚焦的熱療機，目前重慶醫科大學研制出的海扶超聲刀是現在最先進的超聲熱療機。

　　（2）臨床運用：超聲熱療目前極少單獨作為治療腫瘤手段需要與放療或化療合并應用。Dart mouth學院Ryan等報道了開展術中超聲熱療的方法和初步經驗。他們認為超聲熱療換能器必須符合下列條件：①能在無菌條件下迅速變化1、2、3mHz的陶瓷片；②換能器有一個軟件包膜與腫瘤符合；③可以放在水內工作；④循環水進出口與電纜接近以利于操作；⑤換能器高4cm，直徑擁有6、8、10cm各種尺寸適應不同情況。腫瘤深度小于1cm用3mHz，大于3cm用于1mHz，1～3cm用2mHz。

　　（3）超聲熱療的合并癥

　　體表部位的超聲熱療合并癥甚少，主要為疼痛，約占20%。這些腫瘤部位多鄰近骨骼，或者在骨骼之上。神經若在照射區也可引起放射性疼痛。停止治療后疼痛消失。超聲所致燒傷約占10%，多位于插入熱電偶及血液循環差的部位。這種燒傷愈合迅速，不需要治療。少數（3%）可有持久不愈的皮膚潰瘍。深部位的腫瘤，用多超聲束照射。但對深部的骨骼痛，很多病人因不能耐受，達不到治療功率及溫度而中斷治療。新研制的設備正為此努力。

　　4、激光熱療

　　以激光進行高溫療法稱激光加熱療法，已成為腫瘤熱療的一種新的有效手段。主要使用可見及近紅外激光，但由于該波段激光對組織的穿透有限，因此，激光加熱療法僅用于小而局限的腫瘤，或輔助化療、放療及光動力學療法。

　　激光對腫瘤細胞的熱效應受多種因素影響，不僅取決于激光波長、輻照時間，光斑大小、激光模式，而且，也與組織的熱學和光學特征，如組織對光的吸收、散射、比熱、熱傳導以及血液循環狀況等因素有關。不同波長激光對組織的貫穿力不同，可見激光如Ar+，激光貫穿力的濃度約為0.5mm左右，而Nd：YAG近紅外激光的貫穿組織的深度達3～9mm。

　　激光加熱療法適用于早期惡性腫瘤的治療，也可用于手術難度較大部位的惡性腫瘤，以及術后局部復發者，或者晚期不宜手術且阻塞癥狀明顯的腔內惡性腫瘤的姑息療法。

　　激光加熱療法的臨床應用十分廣泛，對表層腫瘤多可采用直接照射的方法，深層腫瘤可插入一至數根光纖進行熱療。所用照射部位通常包括腫瘤外1mm的正常組織，所用照射劑量與腫瘤大小有關，腫瘤較大者可分區照射。激光與生物組織相互作用，發生著十分復雜的多種不甘落后 能量吸收和轉換，其作用機理主要是熱效應，光化學效應、機械效應、電磁效應以及弱激光的生物刺激作用，進一步有效地利用這些作用，可以為腫瘤的臨床治療開拓新的領域。

　　5、電熱針治療

　　根據中醫學辯證施治是電熱針治癌的主要原理。電熱針是由火針而來，電熱針在臨床上有調整氣血、疏通經絡、軟堅散結、釤凝化瘀的作用，取其散結軟堅、解凝化瘀之效。既經中醫中藥及針灸治癌，運用扶正培本的方法，增強機體抗病能力，抑制腫瘤的發展，又基于電熱針溫度恒定可調，能夠延長火針在瘤體的熱效應時間，加強火針散結軟堅的持續作用，這與當前邊外高溫治療頗為一致所以也充實和豐富了現代醫學高溫致癌的新內容，電熱針可直接刺入腫瘤中部，當熱量為165卡，時間40分鐘時，中心溫度可達56℃，而周圍溫度變化在44℃～47℃，這就從根本上改變了高溫致癌的逆熱途徑。通常在47℃以下不發生健康皮膚的損傷，電熱針溫度可調，如果改變電流，腫瘤各處的溫度可隨之下降，盡管腫瘤溫度升高到44℃以上，但是在麻醉狀況下直腸溫度大約升高1.5℃，對機體的影響不會太大。用電熱治療時，腫瘤的中心溫度升高，周邊腫瘤組織有一個溫度梯度，在治療結束起針時，在針體邊帶有壞死的腫瘤組織，此時做組織觀察，可見到腫瘤細胞發生凝固性壞死及散在固縮和崩解的細胞核，兩三天后水腫消退，壞死的腫瘤組織與上部壞死的皮膚共同形成痂塊。大約兩周后痂皮脫落。局部熱療后會不會增加腫瘤轉移問題，目前尚未解決，但是熱針治療小鼠肝癌實驗表時，電熱針不會增加轉移率，而且降低了轉移率，這是由于腫瘤還不曾轉移就被治愈，或可能是針刺部位溫度較高，其周圍腫瘤細胞致死的緣故。所以說，也許電熱針比其他熱療方法更易減少腫瘤的擴散和轉移。
實驗證明，電熱針溫度穩定可調，用于溫熱治療腫瘤相當簡單、方便、安全可靠，其優點正在于從腫瘤中心加溫，不易損傷周圍正常組織，在治療時可以測溫，可能用于治療深部的腫瘤，從根本上改變對瘤體送熱途徑，可成為腫瘤熱療的一項新手段。

　　（三）腫瘤熱療的臨床應用

　　1、全身熱療

　　全身熱療的方法有：①用疫苗、毒素或某些化合物，作肌肉或靜脈注射使體溫升高；②經皮膚加溫，即熱的交換通過皮膚。如將患者置于熔化的含石蠟液體中或將病人包裹在毯子內，用循環熱水或電熱加溫的溫毯包裹法；③體外循環法，借助于手術將動脈和靜脈做成短路，與體外循環機和熱交換機聯接，通常用股動、靜脈，將熱交換機的溫度控制在49℃，把血加溫到43℃，經過體外循環機，可在30～90分鐘內將體瘟升高到418℃。

　　全身加溫是對中、晚期病人治療的一種新方法。目前，全身熱療的技術已基本成熟，可以順利地加熱和控制溫度。

　　2、局部熱療

　　局部高溫能使癌細胞加熱壞死而較小傷及正常組織，并可提高癌癥對放射和化學藥物的敏感性。有人用于治療結腸的惡性腫瘤，手術暴露腫塊后，直接照射一次或多次30分鐘熱療，多數病人癥狀改善，并有不同程度的腫瘤壞死或消退，41～43℃的高溫能選擇性地破壞癌細胞，但人身高溫度療法需要在全麻下進行，凡有心、肝功能差以及全身情況差的病人應謹慎使用。也可以用于播散癌的姑息治療。局部高溫方法較簡便安全，禁忌證少，病人痛苦也汪，高溫療法配合放射、化療和手術以取得最佳效果。

　　3、腔內熱療

　　用人體自然腔道進行腔內局部熱療，稱為腔內熱療。近年來，如食道癌、宮頸癌、直腸癌、膀胱癌腔內熱療已積累了較多的經驗。但由于腔道的形狀各異，而且在治療中的瘤內溫度目前無法監測，近期療效如瘤塊的消退和止血較為明顯，無期效果和存活率的提高結果不一致。

　　4、組織間熱療

　　組織間熱療是目前公認最有希望的熱療。它是將施熱器直接插入腫瘤內進行加熱，使溫度集中在腫瘤之內的加熱方法。對深部或巨塊腫瘤，采用非侵犯性加熱難以使整個瘤體都達到有效的治療溫度，而且在能量穿透身體時必將對腫瘤周圍正常組織產生影響。而采用組織間熱療，只要改變施熱器的數目、形狀和布局，就可獲得各種與腫瘤相等的均勻加熱圖形。據臨床資料顯示，腦瘤的組織間熱療，為腦瘤的治療開辟了一個新天地，原發性肝癌也是較好的研究對象。

　　5、熱灌注

　　（1）區域性灌注：阻斷肢體或器官的血循環，將此區域的動脈血引出，在肢體外循環時置入均勻的熱交換器中，加熱到43℃的動脈血流回區域的血液中，使腫瘤和鄰近的組織溫度基本一致。

　　（2）腔內灌注和熱水浸浴：用等滲溶液或加化學薌灌注，浸漬的部位有效地加溫，需要一岙時間才能使病灶達到一定的溫度，而加溫液體以下灼燒正常組織為度，此方法常用于食道、直腸和結腸等空腸臟器。腹腔加熱灌注治療胃癌等的結果證實，該方法安全、簡單、易行，對于防治胃癌術后的腹膜復發是有益的。

　　6、非侵犯性深部腫瘤的熱療

　　熱療對侵犯性深部腫瘤雖有一定效果，但給病人造成相當大的損害和痛苦，而且應用的范圍受到限制。近年來，通過對電磁波頻率的降低及增加對組織的穿透深度，采用多輻射器交叉照射，將較大的能量聚集于深部腫瘤區，而發展的非侵犯性熱療已在臨床上試用。重慶醫科大學的海扶超聲刀即屬此類。

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