(一)肿瘤热疗
肿瘤热疗(hyperthermia)即通过加热来治疗肿瘤。传统的肿瘤热疗又称温热疗法,是通过加热人体的全身或局部,使肿瘤组织的温度上升至有效的治疗温度(42℃左右),并维持一定时间,达到使肿瘤细胞灭活、而周围正常组织完好无损的治疗目的。
肿瘤热疗可追溯到很久以前,西医鼻祖希波克拉底曾用热来治疗肿瘤,并留下其著名的格言:肿瘤药物不能治的可用手术治,手术不能治的可用热疗治,热疗不能治的那就确实没治了。1866年德国医师Busch报道一例经组织学证实的小儿面部肿瘤,经过了丹毒所致的高热后肿瘤完全消失。随后又有许多关于高热使肿瘤消失的报道。Robdendury总结了166例肿瘤自行消退的病例,其中有72例接受过热疗或有过高热。这类报道使人们开始认识到热可能作为一种治疗肿瘤的手段,于是大量学者尝试用各种手段诱发高热或加热人体来治疗肿瘤,并深入研究肿瘤组织加热后的生物学效应。虽然当时采用的物理加热装置很简陋,监测方法较粗糙,技术手段也较局限,但几乎都得出一个结论:肿瘤组织较正常组织更不耐热,即肿瘤怕热。由此催生了现代肿瘤热疗学。
1.肿瘤热疗机制 大多数肿瘤组织和肿瘤细胞不能耐受41.5~43℃的高温,而正常组织耐受的极限温度是45℃,故42℃温度左右是肿瘤热疗的关键温度。
(1)高温的选择性治癌效应:肿瘤组织血管网发育不良,结构紊乱,且缺乏神经支配,由于肿瘤内有较多的血窦而缺乏完整的动静脉系统,而肿瘤内有效血流仅为正常组织的10%左右。受热后,在瘤内易形成热积累,温度往往高于正常组织3~7℃,该温度差可使肿瘤处于有效杀伤温度,而周围组织无损。
(2)热对乏氧细胞的作用:实体肿瘤组织中含有20%~50%的乏氧细胞,这是大部分肿瘤放、化疗失败的主要原因。大量研究表明,乏氧细胞对高热敏感,高热还可降低肿瘤微环境中的pH值,从而进一步增加热对肿瘤的杀伤作用。由此推断并经实验证实,热疗对放、化疗有增敏作用。
(3)加温可引起细胞核仁和膜结构的变化,使生物大分子DNA、RNA和蛋白质去稳定,阻止癌细胞进入分裂期。另外高温能诱导肿瘤细胞凋亡,并可通过肿瘤抗原的释放提升机体的抗肿瘤免疫功能。
2.加热方法 按加热的区域分为全身加热和局部加热(https://www.daowen.com)
(1)全身加热:通过升高全身体温,杀灭血流中或已转移扩散的癌细胞。①体外循环全身热灌注法(TEMETtml1000,已通过FDA认证):全身麻醉下,双侧股静脉穿刺,将血液引出体外,加热后回注入体内,使全身体温升高。升温过程中以直肠温度来反映人体中心温度。②红外加热:将患者置于加温舱内,以波长为700~1400纳米的红外线均匀加热皮下毛细血管,经血液循环将人体温度控制在40~41.8℃。
(2)局部透热:肿瘤组织因上述的特性而升温较周围正常组织快,热损伤明显。①电磁波加热:微波和射频都有较强的穿透性,已应用于深部肿瘤加热,但两者均有不同程度的脂肪过热现象。②平面超声波加热:超声波也有较强的穿透性,且是一种完全绿色的治疗手段,但由于其受含气组织和骨的干扰,临床应用受限制。
局部透热是一种安全简便,近似无损的热疗方法,但由于目前缺乏有效的无损测温手段,即无法明确肿瘤的各个部分的真实温度,限制了其疗效;有创测温(插测温针)又因疼痛、感染、出血和可能针道转移等原因而难被广泛接受。
(3)体腔灌注热疗:将化疗药物和生理盐水在体外加热至45℃,用体外循环泵将其导人体腔内,并持续循环,监测出、入水口及体腔内温度,确保体腔内水温在42~43℃,维持一段时间。该方法可用于手术中,也可在术后连续冲灌以增强对种植病灶的杀灭作用。
(4)组织间热疗:将针状加热装置插入肿瘤内,发射射频或微波,短时间内在其周围产生较高的热场,局部可达100℃,使该范围内肿瘤组织坏死。这种加热方法又称肿瘤消融,其治癌机制有别于传统的热疗,而更接近外科手术的“刀样效应”,故又称射频刀或微波刀。严格意义上组织间加热已不属传统的热疗范畴。
3.临床应用 虽然高温的杀癌效应已被公认,但就目前的热疗手段和装置而言,热疗排在手术,化疗之后,大多作为化、放化疗的增敏辅助手段,而较少单独应用。对局部热疗而言,缺乏直观、无损和精确的测温技术仍是阻碍其临床推广的主要原因。