一、概述
應(yīng)用無線電波作用于人體產(chǎn)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(nèi)外多應(yīng)用短波與微波段,主要利用產(chǎn)生的高溫以治療癌瘤。由于射頻機(jī)器輸出功率大大超過普通理療機(jī)器,故射頻療法實(shí)為一種大功率的短波與微波治療癌瘤的方法。
二、治癌機(jī)理
由于癌瘤組織在體內(nèi)生長過程的特點(diǎn),其中血管生長畸形,血液供應(yīng)比正常組織明顯減少。癌瘤內(nèi)的血液,根據(jù)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(biāo)本法亦證明人體轉(zhuǎn)移性肝癌血液供應(yīng)減少,這種血循環(huán)的差別就是射頻治癌的理論基礎(chǔ),當(dāng)射頻電能為組織吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏菇M織溫度升高時(shí),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(shí)將熱帶走,故癌瘤內(nèi)的溫度升高,可比正常組織溫度高5-10.4℃,且維持較長時(shí)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(dá)到42-43.5℃(正常組織熱損傷閾為45℃)時(shí),可使瘤組織溫度升至47-55℃,從而達(dá)到殺滅癌細(xì)胞目的,而周圍正常組織不致受到損傷。
近年來,關(guān)于高溫對癌瘤殺滅作用的機(jī)理研究較多,茲歸納如下:
應(yīng)用光鏡、電鏡和組織化學(xué)的觀察表明:高溫處理Ehrilch實(shí)體癌的病理形態(tài)有一定規(guī)律性,可分實(shí)質(zhì)和間質(zhì)兩方面改變:
(1)癌細(xì)胞的變化:早期主要是細(xì)胞膜和細(xì)胞器的變化,微絨毛縮短或消失,髓鞘樣結(jié)構(gòu)增多;溶酶體增多、活化,ALP(鹼性磷酸酶)及ACP(酸性磷酸酶)反應(yīng)增強(qiáng);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(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫粒,RNA反應(yīng)減弱;出現(xiàn)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(kuò)張和核染色質(zhì)邊集,DNA反應(yīng)減弱等。晚期細(xì)胞器減少,失去正常排列,自噬體和殘?bào)w增多,核固縮,同質(zhì)化,核染色質(zhì)變性,逸出細(xì)胞核膜外,形成DNA團(tuán)塊;固縮之癌細(xì)胞,因核蛋白分解,游離核酸增強(qiáng),DNA反應(yīng)增強(qiáng)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)核碎,核溶,胞漿凝固,癌細(xì)胞死亡,此時(shí),DNA和RNA消失,而ALP和ACP逸出到壞死的細(xì)胞之間,逐漸消失。
(2)間質(zhì)的變化:早期血管淤血擴(kuò)張,內(nèi)皮細(xì)胞腫脹,血流淤滯。隨著癌細(xì)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(jié)締組織增生,形成包膜,期間常為大量淋巴細(xì)胞,漿細(xì)胞和組織細(xì)胞浸潤。
上述形態(tài)學(xué)的變化,表明高溫處理后癌細(xì)胞的變化是一種凝固性壞死,最先的變化發(fā)生在細(xì)胞膜和細(xì)胞器;繼之發(fā)生核的變化,核的嚴(yán)重變化導(dǎo)致癌細(xì)胞朝不可逆方向發(fā)生。一般認(rèn)為早期的變化是可逆的,一旦核發(fā)生嚴(yán)重的損害,如核碎、核縮及DNA變性,均能導(dǎo)致癌細(xì)胞的死亡。間質(zhì)早期的變化,血管擴(kuò)張淤血、缺氧,影響癌細(xì)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(xì)胞和漿細(xì)胞反應(yīng),顯示免疫細(xì)胞增強(qiáng),起到限制癌細(xì)胞擴(kuò)散的作用。
高溫滅癌的機(jī)理:
1.淤血、缺氧,癌細(xì)胞微絨毛消失,癌細(xì)胞內(nèi)髓鞘樣結(jié)構(gòu)增多。Cavalier作了生化研究,在42℃時(shí)Novikoff肝癌和Ehrilch氏腹水癌的氧攝取量較38℃時(shí)少,而正常細(xì)胞加溫后無顯著變化,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)癌組織血管紊亂,加溫后血管擴(kuò)張淤血,不但影響散熱,同時(shí)也造成供氧不足;加之癌細(xì)胞微絨毛消失,細(xì)胞表面積減少,通過細(xì)胞膜擴(kuò)散的氧相對減少。線粒體為細(xì)胞內(nèi)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(dǎo)致癌細(xì)胞內(nèi)呼吸的抑制,影響電子鏈傳遞及氧化磷酸化過程,造成癌細(xì)胞供能不足,影響細(xì)胞內(nèi)代謝進(jìn)行。
2.pH降低,酸性增多,溶酶體增多,溶酶體酶活化。
超微結(jié)構(gòu)顯示加溫后癌細(xì)胞內(nèi)溶酶體增多,次級(jí)溶酶體及殘余小體很多見。溶酶體增多是因加溫后腫瘤內(nèi)無氧糖酵解亢進(jìn),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(qiáng),促進(jìn)瘤細(xì)胞自我消化。
3.DNA、RNA及蛋白合成受到抑制
粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和聚核糖體與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。加溫后發(fā)現(xiàn)瘤細(xì)胞內(nèi)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫粒和聚核糖體解聚,變性瘤細(xì)胞內(nèi)RNA和DNA反應(yīng)減弱,說明高溫抑制RNA、DNA和蛋白質(zhì)的合成、影響瘤細(xì)胞的生長與繁殖。
4.免疫反應(yīng)增強(qiáng):實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在變性壞死的瘤細(xì)胞之間出現(xiàn)巨噬細(xì)胞和多核巨噬細(xì)胞現(xiàn)象。腫瘤組織有纖維包膜形成和大量的淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞反應(yīng),限制癌細(xì)胞向四周圍擴(kuò)散。有人用圖解表示如下:
*不可逆的:選擇性地作用于癌細(xì)胞控制活體內(nèi)實(shí)體瘤的靜止期和增殖細(xì)胞
**可逆的:非選擇性地作用于癌細(xì)胞,控制離體的在正常情況下的增殖細(xì)胞
附圖一 高溫破壞活體腫瘤細(xì)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(xì)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(qiáng)對瘤細(xì)胞的破壞作用。同時(shí),高溫抑制瘤細(xì)胞的呼吸,增強(qiáng)乏氧糖酵解,促使乳酸進(jìn)一步增多,pH降低,DNA、RNA合成抑制,DNA變質(zhì),使溶酶體活性增加,從而使瘤細(xì)胞破壞。
附圖二 細(xì)胞增殖周期
S-DNA合成期;G2-細(xì)胞分裂準(zhǔn)備期;M-絲狀分裂期;
G1-DNA合成準(zhǔn)備期;CD-細(xì)胞分化
高溫處理后,癌細(xì)胞破壞,分解產(chǎn)物刺激免疫系統(tǒng),增強(qiáng)了免疫反應(yīng),也增強(qiáng)抑制癌細(xì)胞的作用。但這是局部的短暫的反應(yīng)。
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(xué)藥物作用增強(qiáng)。同時(shí),抗拒放射線的S期細(xì)胞(DNA合成期細(xì)胞)(附圖二)對高溫最敏感,易被殺滅,還能增強(qiáng)乏氧期細(xì)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(shí)還可減少放射線和化療藥物用量,減輕副作用,是當(dāng)前引起國內(nèi)外學(xué)者矚目的一種治癌手段。
但必須指出,高溫治癌時(shí),如加溫不足或不均勻時(shí),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(shí),癌瘤非但不受到抑制,反而有促進(jìn)其生長或轉(zhuǎn)移的可能,但據(jù)近幾年來臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn),因射頻加熱治癌后引起癌瘤的轉(zhuǎn)移率比理論推測的要少得多。
三、設(shè)備與治療方法
1.儀器:目前常用的射頻治療機(jī)有下列幾種:
大功率短波治癌機(jī),頻率13.56兆赫,波長22.1米,輸出功率1000瓦以上。治療時(shí)將兩個(gè)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(jī) 頻率2450兆赫,波長12.25厘米,如無專門微波治瘤機(jī),一般理療用的微波治療機(jī)可代用,唯治癌時(shí)輸出功率較一般理療者大得m.f1411.cn/hushi/多,m.f1411.cn/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(jī) 近年來提倡應(yīng)用915兆赫(32.78厘米)的分米波,穿透組織的深度可達(dá)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(jī)國內(nèi)已批量生產(chǎn)。
1.操作方法要點(diǎn)與有關(guān)事項(xiàng)
(1)確診癌瘤的性質(zhì)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(dǎo)體,說明治療時(shí)應(yīng)有感覺和注意事項(xiàng),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(jù)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(diào)好空氣間隙距離。
(6)連接好功率調(diào)節(jié)計(jì),遙控臺(tái)儀器,皮冷裝置,及測溫器具,開機(jī)治療。
(7)治療劑量與時(shí)間:理論上一般可根據(jù)癌瘤大小決定所用劑量大小。劑量大小與升高溫度的度數(shù)和作用時(shí)間成正比。如癌瘤體積小于1立方厘米時(shí),殺滅癌瘤的劑量為42℃、一小時(shí);癌瘤大于3立方厘米時(shí),則需43℃、一小時(shí)。但治療的時(shí)間與升高的溫度成反比,即溫度高,治療時(shí)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(dá)到殺癌效果,有人證明,加熱達(dá)49℃,作用一分鐘即可收到加熱42℃、二小時(shí)的同樣效果。實(shí)驗(yàn)證明45℃,一小時(shí)則將損傷正常組織。因此,公認(rèn)45℃為安全閾。實(shí)際治療時(shí),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(shù)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(shù)及治療間隔時(shí)間根據(jù)具體情況而定。局部熱療要求局部溫度在15-20分鐘內(nèi)升到41℃,越短效果越好。
(8)實(shí)驗(yàn)及臨床研究已證明,射頻治療與放療、化療并用比單獨(dú)應(yīng)用任何一種療法效果好。
(9)射頻治療與放療并用時(shí)的先后順序與間隔時(shí)間,對癌瘤治療的效果有很大關(guān)系,多數(shù)報(bào)導(dǎo)趨向先放療后熱療效果更好,兩者并用時(shí)間隔不宜過長,間隔短者比間隔長者效果好。
(10)關(guān)于癌瘤本身的供血情況對射頻治療成敗的關(guān)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(yīng)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(yīng)證。
2.射頻治療時(shí)深部癌瘤組織其附近正常組織的準(zhǔn)確測溫問題。
3.對深部癌瘤更準(zhǔn)確有效地加熱,儀器設(shè)計(jì)方法和制作(新近報(bào)導(dǎo)有內(nèi)插電極和螺旋管加熱等的研制應(yīng)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(shí)間,頻度次數(shù),分次治療時(shí)二者最大殺滅瘤細(xì)胞的間隔時(shí)間,高溫與放療合用時(shí)二者之前后次序,間隔時(shí)間等問題。
5.射頻與放療、化療、手術(shù)、免疫等療法配合綜合治癌療法等的研究。