一、概述
應用無線電波作用于人體產生高溫以治療疾病的方法稱為射頻療法。高頻、超高頻及特高頻(微波)電磁波都屬于射頻范圍,但目前國內外多應用短波與微波段,主要利用產生的高溫以治療癌瘤。由于射頻機器輸出功率大大超過普通理療機器,故射頻療法實為一種大功率的短波與微波治療癌瘤的方法。
二、治癌機理
由于癌瘤組織在體內生長過程的特點,其中血管生長畸形,血液供應比正常組織明顯減少。癌瘤內的血液,根據同位素稀釋測定僅為其周圍正常組織血流量的2-15%,用肝腐蝕標本法亦證明人體轉移性肝癌血液供應減少,這種血循環(huán)的差別就是射頻治癌的理論基礎,當射頻電能為組織吸收轉變?yōu)闊崮芏菇M織溫度升高時,正常組織可通過有效的血循環(huán)散熱,而癌瘤組織因血循環(huán)差,不能及時將熱帶走,故癌瘤內的溫度升高,可比正常組織溫度高5-10.4℃,且維持較長時間。故可利用適量射頻電能作用癌瘤局部,使瘤周圍健康組織達到42-43.5℃(正常組織熱損傷閾為45℃)時,可使瘤組織溫度升至47-55℃,從而達到殺滅癌細胞目的,而周圍正常組織不致受到損傷。
近年來,關于高溫對癌瘤殺滅作用的機理研究較多,茲歸納如下:
應用光鏡、電鏡和組織化學的觀察表明:高溫處理Ehrilch實體癌的病理形態(tài)有一定規(guī)律性,可分實質和間質兩方面改變:
(1)癌細胞的變化:早期主要是細胞膜和細胞器的變化,微絨毛縮短或消失,髓鞘樣結構增多;溶酶體增多、活化,ALP(鹼性磷酸酶)及ACP(酸性磷酸酶)反應增強;線粒體腫脹,嵴紊亂,消失和空泡化;聚核糖體解聚成單核糖體,粗面內質網脫粒,RNA反應減弱;出現微絲和微管。此期核的變化較輕微,僅有核膜孔增大,核膜間隙不規(guī)則擴張和核染色質邊集,DNA反應減弱等。晚期細胞器減少,失去正常排列,自噬體和殘體增多,核固縮,同質化,核染色質變性,逸出細胞核膜外,形成DNA團塊;固縮之癌細胞,因核蛋白分解,游離核酸增強,DNA反應增強。進一步發(fā)現核碎,核溶,胞漿凝固,癌細胞死亡,此時,DNA和RNA消失,而ALP和ACP逸出到壞死的細胞之間,逐漸消失。
(2)間質的變化:早期血管淤血擴張,內皮細胞腫脹,血流淤滯。隨著癌細胞的變性壞壞死,腫瘤的血管和纖維也發(fā)生壞死。晚期腫瘤的邊緣結締組織增生,形成包膜,期間常為大量淋巴細胞,漿細胞和組織細胞浸潤。
上述形態(tài)學的變化,表明高溫處理后癌細胞的變化是一種凝固性壞死,最先的變化發(fā)生在細胞膜和細胞器;繼之發(fā)生核的變化,核的嚴重變化導致癌細胞朝不可逆方向發(fā)生。一般認為早期的變化是可逆的,一旦核發(fā)生嚴重的損害,如核碎、核縮及DNA變性,均能導致癌細胞的死亡。間質早期的變化,血管擴張淤血、缺氧,影響癌細胞的呼吸和代謝。晚期腫癌為纖維組織包圍,其中有大量淋巴細胞和漿細胞反應,顯示免疫細胞增強,起到限制癌細胞擴散的作用。
高溫滅癌的機理:
1.淤血、缺氧,癌細胞微絨毛消失,癌細胞內髓鞘樣結構增多。Cavalier作了生化研究,在42℃時Novikoff肝癌和Ehrilch氏腹水癌的氧攝取量較38℃時少,而正常細胞加溫后無顯著變化,實驗發(fā)現癌組織血管紊亂,加溫后血管擴張淤血,不但影響散熱,同時也造成供氧不足;加之癌細胞微絨毛消失,細胞表面積減少,通過細胞膜擴散的氧相對減少。線粒體為細胞內呼吸的主要場所,線粒體膜的髓鞘樣變性和線粒體的空泡化,均導致癌細胞內呼吸的抑制,影響電子鏈傳遞及氧化磷酸化過程,造成癌細胞供能不足,影響細胞內代謝進行。
2.pH降低,酸性增多,溶酶體增多,溶酶體酶活化。
超微結構顯示加溫后癌細胞內溶酶體增多,次級溶酶體及殘余小體很多見。溶酶體增多是因加溫后腫瘤內無氧糖酵解亢進,乳酸大量堆積,pH降低,酸度增加,溶酶體在酸性環(huán)境中穩(wěn)定性破壞,溶酶體酶活性增強,促進瘤細胞自我消化。
3.DNA、RNA及蛋白合成受到抑制
粗面內質網和聚核糖體與蛋白質的合成有關。加溫后發(fā)現瘤細胞內的粗面內質網脫粒和聚核糖體解聚,變性瘤細胞內RNA和DNA反應減弱,說明高溫抑制RNA、DNA和蛋白質的合成、影響瘤細胞的生長與繁殖。
4.免疫反應增強:實驗發(fā)現在變性壞死的瘤細胞之間出現巨噬細胞和多核巨噬細胞現象。腫瘤組織有纖維包膜形成和大量的淋巴細胞和漿細胞反應,限制癌細胞向四周圍擴散。有人用圖解表示如下:
*不可逆的:選擇性地作用于癌細胞控制活體內實體瘤的靜止期和增殖細胞
**可逆的:非選擇性地作用于癌細胞,控制離體的在正常情況下的增殖細胞
附圖一 高溫破壞活體腫瘤細胞假說的原理
綜上所述,如上圖所示,由于射頻選擇性地加溫,使瘤細胞更加缺血、缺氧、過酸、溶酶體增多;溶酶體酶活性增高,從而加強對瘤細胞的破壞作用。同時,高溫抑制瘤細胞的呼吸,增強乏氧糖酵解,促使乳酸進一步增多,pH降低,DNA、RNA合成抑制,DNA變質,使溶酶體活性增加,從而使瘤細胞破壞。
附圖二 細胞增殖周期
S-DNA合成期;G2-細胞分裂準備期;M-絲狀分裂期;
G1-DNA合成準備期;CD-細胞分化
高溫處理后,癌細胞破壞,分解產物刺激免疫系統,增強了免疫反應,也增強抑制癌細胞的作用。但這是局部的短暫的反應。
重要的是射頻電能使癌周圍的正常組織的血循環(huán)和供氧量增加,有利改善化療藥物的輸送,高溫能使一些抗癌的化學藥物作用增強。同時,抗拒放射線的S期細胞(DNA合成期細胞)(附圖二)對高溫最敏感,易被殺滅,還能增強乏氧期細胞對放射線的敏感性。因此,射頻高溫法與放療、化療并用能顯著提高滅癌效果,同時還可減少放射線和化療藥物用量,減輕副作用,是當前引起國內外學者矚目的一種治癌手段。
但必須指出,高溫治癌時,如加溫不足或不均勻時,可能引起不良后果。如癌瘤組織只升溫37-41℃之間的某一溫度時,癌瘤非但不受到抑制,反而有促進其生長或轉移的可能,但據近幾年來臨床實踐發(fā)現,因射頻加熱治癌后引起癌瘤的轉移率比理論推測的要少得多。
三、設備與治療方法
1.儀器:目前常用的射頻治療機有下列幾種:
大功率短波治癌機,頻率13.56兆赫,波長22.1米,輸出功率1000瓦以上。治療時將兩個耐高熱的電容電極放置癌瘤局部,可治療深部或淺部癌瘤。
微波治癌機 頻率2450兆赫,波長12.25厘米,如無專門微波治瘤機,一般理療用的微波治療機可代用,唯治癌時輸出功率較一般理療者大得payment-defi.com/hushi/多,payment-defi.com/wsj/但穿透組織較淺,只能治療表淺部位的癌瘤。
分米波治癌機 近年來提倡應用915兆赫(32.78厘米)的分米波,穿透組織的深度可達8厘米,對皮下脂肪的熱損傷較2450兆赫的微波少,而加熱效果則優(yōu)于前者。
以上三種治癌機國內已批量生產。
1.操作方法要點與有關事項
(1)確診癌瘤的性質和部位、大小、并全身情況許可者。
(2)除去患者身上的金屬等導體,說明治療時應有感覺和注意事項,消除患者顧慮,取得密切合作。
(3)患者取舒適體位,暴露并劃定受治部位。
(4)選用合適的射頻療法,一般癌瘤較深者,適用短波射頻,癌瘤較表淺者,適用微波或短波射頻。根據癌瘤大小選用合適的電極或輻射器。
(5)按高頻電療操作常規(guī)放置電極或輻射器,調好空氣間隙距離。
(6)連接好功率調節(jié)計,遙控臺儀器,皮冷裝置,及測溫器具,開機治療。
(7)治療劑量與時間:理論上一般可根據癌瘤大小決定所用劑量大小。劑量大小與升高溫度的度數和作用時間成正比。如癌瘤體積小于1立方厘米時,殺滅癌瘤的劑量為42℃、一小時;癌瘤大于3立方厘米時,則需43℃、一小時。但治療的時間與升高的溫度成反比,即溫度高,治療時間可縮短。例如對某癌瘤加熱44℃需120分鐘,加熱48℃,僅需20分鐘即可達到殺癌效果,有人證明,加熱達49℃,作用一分鐘即可收到加熱42℃、二小時的同樣效果。實驗證明45℃,一小時則將損傷正常組織。因此,公認45℃為安全閾。實際治療時,在采用各種冷卻皮表正常組織溫度的情況下,使用最大安全閾下量,以確保滅癌效果。對大多數患者可耐受,能避免燒傷和損害正常組織的劑量是1-4瓦/平方厘米,30分鐘,療程次數及治療間隔時間根據具體情況而定。局部熱療要求局部溫度在15-20分鐘內升到41℃,越短效果越好。
(8)實驗及臨床研究已證明,射頻治療與放療、化療并用比單獨應用任何一種療法效果好。
(9)射頻治療與放療并用時的先后順序與間隔時間,對癌瘤治療的效果有很大關系,多數報導趨向先放療后熱療效果更好,兩者并用時間隔不宜過長,間隔短者比間隔長者效果好。
(10)關于癌瘤本身的供血情況對射頻治療成敗的關系,目前意見還不一致。有人提出高頻加熱療法只適用于血循環(huán)差的癌瘤,而不適用于血循環(huán)較好的如成骨肉瘤一類的腫瘤,但亦有持異議者,目前尚難確定射頻對哪一種癌瘤是適應證或哪一種是禁忌證的問題。
四、尚待研究解決的問題
1.射頻治癌的最佳適應證。
2.射頻治療時深部癌瘤組織其附近正常組織的準確測溫問題。
3.對深部癌瘤更準確有效地加熱,儀器設計方法和制作(新近報導有內插電極和螺旋管加熱等的研制應用)。
4.加溫的適宜溫度和溫度的正確控制,每次治療的適宜時間,頻度次數,分次治療時二者最大殺滅瘤細胞的間隔時間,高溫與放療合用時二者之前后次序,間隔時間等問題。
5.射頻與放療、化療、手術、免疫等療法配合綜合治癌療法等的研究。