深部热疗原理及应用范围

肿瘤深部热疗的原理及临床应用郑州市第一人民医院肿瘤外科孔忆寒深部热疗的概念•国际规定医用电磁波频率是13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz、433MHz、915MHz和2450MHz。•频率愈增加方向愈好，组织穿透力渐差；相反，频率愈小穿透愈强。从热疗的角度，方向性与组织穿透性是一对矛盾的两个方面。•电视的频率在80～100MHz，已经属于微波。它的传输靠反射罩犹如汽车前灯，方向性很强。广播的天线方向性差，一个天线可以向各方向传输，频率较低，范围较小。•医用频率前三者为射频(RF)，后三者属微波。在可见光红光与微波之间的是红外线。可见光波长最短的是紫色光，更短的即紫外线，比紫外线更短的就是X线及γ线，他们的频率在10～10cm左右。电磁波谱的两端都具有抗癌作用。肿瘤热疗的简单概念•什么是肿瘤热疗？•肿瘤热疗是用加热治疗肿瘤的一种方法，即利用物理能量在组织中沉淀而产生热效应，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度，并维持一定时间，以达到既使肿瘤缩小或消除，又不致损伤正常组织的一种治疗方法。肿瘤热疗已成为继手术、放疗、化疗和免疫或靶向疗法之后的第五大疗法，是治疗肿瘤的一种新的独立手段，热疗能够有效地杀伤恶性肿瘤细胞，提高病人的生存质量，延长病人的生命，而且与放疗、化疗产生互补的作用，增加患者对放疗和化疗的敏感性，同时又减速轻放疗和化疗所产生的副作用。深部热疗加热机理1.正常组织血管情况：•人体正常组织的动、静脉系统在胚胎阶段已配置完善，并且良好的体温调控系统，受热后，血管扩张，血流量增大，将多余的热量带走，而不发生损害。•2.肿瘤组织血管情况：•肿瘤组织内部血管缺陷．异常扩张、扭曲、杂乱、阻力大，受自身压迫致血流不畅，阻塞；毛细血管缺弹性基膜，易破裂；血管内皮细胞间隙大，甚至有大量窦状隙，易吸热；•血管神经感受器不健全，致肿瘤组织血流量低。高热至肿瘤细胞死亡的机制高热——抑制RNA合成——DNA合成受限——细胞增殖受限高热——细胞呼吸受抑——无氧糖酵解——乳酸堆积——PH值下降——溶酶体酶活性增强高热——也可以直接使溶酸体活性升高，加速破坏肿瘤细胞内生场热疗系统的工作原理•采用两组射频源所产生的物理能量作用于人体，在人体组织中发生离子运动和偶极子的旋转运动，由于离子所带的电荷的质量和数量的不同，运动的速度就不同，在振荡过程中互相磨擦产热，以达到治疗肿瘤的目的。采用两组不同频率和相位的高频源，相互交叉作用于人体，在人体深部组织发生干扰产生一种与外电场完全不同的新的频率和形式的电场，从而对人体组织进行有选择性地加热。内生场的概念：深部热疗机(匈牙利13.56MHz)口腔粘膜疣状癌前言•什么是热疗：以现代最新医疗科技为基础，利用各种热源治疗预防疾病的方法即为现代热疗。按照热疗治疗疾病的性质可划分为两大方面，即恶性肿瘤的热疗和良性疾病的热疗。利用各种热源对恶性肿瘤进行加温治疗的方法称为恶性肿瘤的热疗，也有学者称肿瘤热疗为温热治癌、高热治癌、透热治癌等。就热疗本身来讲，它是一种纯物理性治疗，热源包括高频电磁波、红外线、超声波、热水浴等。热疗与常见的理疗有何不同：1.现代热疗有严格的温度治疗指标，而理疗没有。现代热疗在治疗时必须要有多方位测温作为参考，在区域性热疗时要精确了解治疗区域由内至外或多层次的温度度指标；在全身热疗时要精确掌握机体内外的全方位温度指标。常规的理疗不可能做到这些。2.现代热疗必须由高科技比重非常高的ICU技术及设备监控下实施，而常见的理疗科技含量较低。•3.现代热疗在严格的治疗温度指标下，治疗•持续的时间很长，这是理疗所不能达到。•如全身热疗即使是良性疾病的治疗时程也•要在2小时以上，在恶性疾病的治疗时程•可达8小时或更长。•４.现代热疗对不同的疾病治疗指标和方式不•同，而理疗治疗目的很笼统、不能细化。•５.现代热疗要求有高水准的专业医生来实施•进行，尤其在肿瘤热疗时，对医生的专业•和临床经验要求更高。•６.现代热疗设备代表了最尖端的医疗科技，•即使如此仍在不断完善，而理疗对高科技•设备的要求比较低•７.疗效不同：现代热疗有严格的治疗指标，如•患者的耐受性差，还可以辅以其它药物让患•者容易接受，这样就保证了治疗效果。•８.治疗范围不同：理疗的治疗范围很有限，只•对一部分良性疾病有缓解作用，对恶性肿瘤•不能进行治疗。而现代热疗在治疗恶性肿瘤•方面有着重要的治疗地位，在良性疾病的的•治疗中拓宽了很多治疗领域。一.热疗的古老历史•1．中国的热疗历史•自从有了文明历史，人类就懂得用热来治疗疾病。中国古代的医生用‘砭石’和火来治疗疾病，并以此创造了针灸术；《外台秘要》已记载用千金灸治疗瘰疠的方法，瘰疠可能是结核或肿瘤，这可能是热疗最古老的记录。现在民间仍用火针、小烙铁治疗外科疾病，当然也有一部分是浅表的肿瘤。•中国数千年前就已经用药浴、药物熏蒸、热水浴、温泉浴、艾灸、沙浴、火罐等方法治疗疾病；目前自然疗法的多项科目应该都属于与热疗相关或原理相近的范畴。2．西方的热疗历史•热疗hyperthermia一词源于希腊文，意思是高热或过热。古希腊名医Hippocrates（公元前460－370,医药之父）就用加热治疗肿瘤。他有句座右铭：“药物不能治愈的可用手术治疗，手术不可能治的可用热疗治，热疗不能治的就无法治了”；自1866年以来陆续文献中报道一些恶性肿瘤患者偶患丹毒或其它严重感染或曾有高热病史而出现肿瘤消退现象；1866年后的半个世纪中有西方学者曾经统计过有记录的病案，在166例癌自然消退的患者中，72例曾有高热、严重感染或使用热疗的历史；26例肉瘤消退者中，19例曾有发热、感染病史。以后陆续有学者报道用加热合并其它疗法提高了治疗肿瘤的疗效。1975年在美国华盛顿召开了第一届国际肿瘤热疗讨论会与会学者150人，由于加热技术的限制，20年来发展的速度有限，但在这期间进行了大量的实验室研究试验。3.什么是热疗•热疗的定义：利用各种热源对人体局部或全身加热而进行治疗或预防疾病的方法称为热疗。•热疗是一种历史悠久的治疗方法，现代的高科技赋予了它新的治疗内涵并开创了现代热疗学的治疗体系，它最大的优点是无毒性，又称绿色治疗。热疗对人体有多项益处，可治疗多种良、恶性疾病，疗效独特、相对于其它治疗更为安全。下面可分为两大部分叙述热疗的适用范围，即良性疾病的热疗和恶性疾病的热疗。一.肿瘤热疗•1．什么是肿瘤热疗•利用各种热源对恶性肿瘤进行加温治疗的方法称为恶性肿瘤的热疗。现已被认为是继手术，放疗、化疗治疗之后第四种新疗法，现在欧洲和日本被广泛使用。热源包括电磁波（射频、微波）、超声波、红外线、热水浴（含热灌注）。•单纯热疗虽能治疗癌症但与放化疗结合却可产生协同作用。故热疗一般均与放疗、化疗、中药或其它疗法合用。2．恶性肿瘤的热疗机理•2．1．肿瘤组织内部血管缺陷．异常扩张、扭曲、杂乱、阻力大，受自身压迫致血流不畅，阻塞；毛细血管缺弹性基膜，易破裂；血管内皮细胞间隙大，甚至有大量窦状隙，易吸热；•血管神经感受器不健全，致肿瘤组织血流量低。•2．2．肿瘤与正常组织存在热吸收差•正常组织有良好的血管神经调节系统，散热好，升温不显著，肿瘤组织因有上述缺陷，使局部温度明显高于邻近正常组织，差值可达5—10℃，肿瘤本身中心可高于周边1-1.5℃。•正常组织安全温度为45℃，而杀灭肿瘤细胞42℃即可。正常人体绝大部分组织对温度的耐受值为45℃,而肿瘤细胞在42℃时即开始调亡,根据人体的生物学特性,热疗在破坏病变组织的同时并不损伤正常组织2．2．治疗范畴•已知的治疗机理已经很复杂、专业性较强，很多机制已经能从细胞学和分子生物学中来解释，未知的治疗机理很多尚在探索。•2．2．１．全身热疗增强肿瘤化疗的治疗效果•2．2．２．全身热疗与化疗药物以适当的方式结合应用，其结果大于二者单纯疗效相加，即1＋12。•2．2．３．全身热疗抑制肿瘤血管形成和转移倾向•2．2．４．只要无禁忌征，热疗应该常规应用于肿瘤的任何时期，以期达到控制肿瘤转移的目的。•2．2．５．全身热疗提高免疫系统的功能：全身热疗全面提升人体细胞免疫和体液免疫功能，如常规应用可提高肿瘤患者的生存质量。•2．2．６．全身热疗增强放射治疗效果：全身热疗与放射治疗在治疗上有互补和协同作用，即热疗在增敏放疗的同时，也对放疗不敏感的细胞有抑制、杀伤和促使凋亡作用．•2．2．７骨髓保护作用：临床实验证明，全身热疗可以对化疗或放射治疗导致的骨髓抑制具有保护作用。•2．2．8.全身热疗可以加强血管内皮生长因子（ECGF）抑制因子的作用而对肿瘤产生抑制作用。•“内生型”肿瘤疫苗•加热致肿瘤细胞蛋白质变性生成热休克蛋（HSP），实验发现加热后的瘤细胞含大量的HSP70，可刺激激活免疫系统产生的特异性免疫致瘤细胞大量凋亡。2．３．热疗与与其它学科结合治疗恶性肿瘤•2．３．1．外科•2．３．1．１．最成功的联合治疗方式－腹腔热灌注疗法：利用全身热疗进行腹腔热灌注是国内领先的热灌注方法。•适应症：所有腹腔各种原发中晚期肿瘤、转移瘤；盆腔恶性肿瘤。如：胃癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、胆管癌、壶腹癌、各种腹腔转移癌、不易切净的后腹膜恶性肿瘤、侵犯腹腔的泌尿系统恶性肿瘤、腹腔恶性淋巴瘤等。•2．３．1．２．全身热疗或局部热疗结合化疗•各种分期较晚的恶性肿瘤术前辅助治疗，若新辅助化疗加用全身或局部热疗则效果更为理想，如乳腺癌、肺癌、食管癌、腹腔及盆腔各种颈部恶性肿瘤等；各种腹腔恶性肿瘤手术后预防性治疗，可进行全身的热化疗或加用局部热疗的全身化疗。•2．３．1．３．所有术前放射治疗的增敏治疗•2．３．2．妇科肿瘤：•各种妇科肿瘤无论是早期晚期，热疗对其治疗都有很大的优势主要体现在下列方面：•2．3．２．１．中晚期妇科肿瘤的热灌注化疗•无论国际还是国内，对腹腔热灌注化疗治疗妇科恶性肿瘤腹腔、盆腔转移或播散的治疗效果都有着高度的评价，加用热疗的灌注化疗无论在3年、5年生存率上还是在中位生存期上及提高生存质量上，都有着很高的统计学意义。•2．３．2．２．妇科恶性肿瘤的热化疗•无论是常规妇科恶性肿瘤的化疗还是术前、术后的辅助化疗，热疗都可以进行增敏，热化疗在治疗妇科恶性肿瘤上有着独特的优势。•2．3．２．３耐药的妇科恶性肿瘤二、三线化疗•欧洲、美国利用我中心同样的全身热疗机器行耐化疗药的宫颈癌、卵巢癌热化疗，在多组的试验中，很多对铂耐药的妇科肿瘤患者已经进行了二、三线的化疗，在加用全身热疗后，收到了令人鼓舞的疗效。•2．3．４．热疗与中医中药结合治疗恶性肿瘤。•（砷、斑蝥等）目前这个领域还是空白，因此这个提法是具有创造性的，很多临床价值有待我们去开发。已经有实验室研究表明部分中药与热疗有协同作用.３．禁忌症•心、肝功能不全（全身高温），发热、腹腔粘连、肺功能不全（热灌）、疤痕、饱食（腹部加热）、肥胖过度、化疗禁忌症。(老式的全身及局部微波、射频热疗对脑部肿瘤是禁忌症)二.良性疾病的治疗•1.机理•目前还没有人专门从实验室的数据去专门解释其疗效的机理,但从机体被加热后所引起的生物学效应推断出下列机制:•１．１．加热促进局部或全身的血液循环,机体代谢加快即再生、修复加快，病理产物吸收和清除加快，也即达到消除炎症恢复组织功能的目的。•１．２．促进细胞免疫功能：加热促进白细胞的吞噬功能，加热后T淋巴细胞的活性增加、NK细胞活性增加、促使吞噬细胞的触突成熟而更具攻击性、促使免疫细胞更具有趋化性，所有这些都对病原体产生抑制或清除作用。•１．３．促进体液免疫功能：•使很多具有免疫活性的蛋白质增加，很多未明机制尚不能解释。•１．４．促进内分泌的增加：与血液循环和代谢增加有关，其它机制尚需进一步探讨。•１．５．促进、改善全身的血液循环和微循环，尤其是皮肤的血液循环，这在颜面部更为显著；代谢的加强使组织的修复功能更为加强；使肝脏、肾脏代谢加强的结果是分解毒素、排除毒素功能加强。•１．６．由于热疗时使皮肤的汗腺及微小孔道最大限度的开放，可以排除在皮肤沉积的毒素和对人体无益的颗粒（包括有色颗粒），在此同时皮肤和外界进行的物质交换也加强，如人为的为皮肤提供有益