热疗：烫死肿瘤细胞 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：中国科学院中国工程院院士园地

　　热疗：烫死肿瘤细胞
　　中国工程院院士陈亚珠
　　作者简介：上海交通大学教授，中国工程院院士，现任上海交通大学生物医学仪器研究所所长。早先，她将新兴科学及工程技术应用到无创伤医疗领域，走医工结合道路，取得一系列实质性成果。曾主持研制“肾结石体外粉碎机”及“良性前列腺射频热疗仪”等高科技医疗器械，填补了国家空白。目前她正在从事旋转式多元阵辐射型超声热疗治癌系统和平面阵列相控高强度聚焦超声等项目的研制，并取得了阶段性的研究成果。
　　国内外掀起利用热的生物效应治疗肿瘤，这是一门新兴的学科，即称为肿瘤热疗学。这种方法是利用各种物理能量在人体组织沉积产生热的效应，使组织温升到有效治疗温度，造成肿瘤细胞坏死。
　　肿瘤组织与正常组织相比，它有供血不足、缺氧、耐热性差、偏酸、血液循环差等的特点，当温度升到41摄氏度至45摄氏度时，肿瘤细胞就会发生坏死，而正常细胞的热耐受性较好，不致损伤。在美国、欧洲国家、日本等国都建立了多个热疗中心，从Ⅲ期肿瘤的临床报告，证实了热疗对某些肿瘤是有效的。我国肿瘤热疗起始于70年代末，至今已有300余家大中型医院开展临床研究工作。随着加热技术的不断改进与发展，使肿瘤热疗取得了较为满意的效果。
　　1866年德国医师首先报道了丹毒感染者发高烧而使脸部恶性肿瘤消失及发高烧使肿瘤消退的病例。之后，又有很多文献记载了使用发高热的全身热疗或局部热疗方法治疗肿瘤，取得了一定的疗效。但在很长时期里，因科学技术不发达，加温方法、测量技术及其相应设备仪器简陋，使肿瘤热疗发展受到一定的限制。随着多学科的介入和配合，特别在热物理、热生物学不断深入研究，热对细胞毒性作用、肿瘤组织血管、微循环结构及肿瘤的生理环境等都有进一步的了解，使肿瘤热疗学逐步向科学化、规范化、量化的正确方向发展。
　　超声热疗是前景很好的治疗肿瘤手段之一。用于治疗肿瘤的超声又可分为高强度辐射式超声和高强度聚焦超声，前者的超声热疗是将浅表或深度的大块肿瘤加温至43摄氏度至45摄氏度，加温时间为1小时或更长些，通常不单独使用，而是和化疗或放疗相结合治疗，它可以起互补和增敏作用，提高肿瘤的治愈率。目前已获FDA认可的美国联合医药集团生产的SONOTHERM—1000超声治癌系统以及上海交通大学研制的旋转式超声多元阵列超声治癌热疗系统都是采用传统的温热疗法，它的主要缺点是，人体某些部位血管多、血流量大，会带走热量，会使部分肿瘤组织温度达不到43摄氏度，影响治疗效果。
　　高强度聚焦超声（HIFU），利用超声波能量可控的特点，以一定聚集方式使超声波的能量集中在人体内部很小范围内，达到单位面积内很高的声强（1200W／CM2以上）。因能量集中，局部组织的温度可在很短时间内（0．5—5S）达到70摄氏度以上。使局部组织发生不可逆转的变化，以达到杀死肿瘤细胞。这被称为无创伤性聚焦超声外科。早在40年代的实验已表明，经过一定时间，细胞与超声相互作用，在焦区内组织细胞被破坏，发生了病变坏死，而焦区之外的组织细胞不受损伤。但当时的成像技术较差，难以保证精确地将焦域定位于目标区和不能实时监控，基础理论研究也不完善，因此，没有得到很好发展，也未能在临床试验中应用。直至80年代，随着很多相关技术，如高精度定位，成像技术，信息采集技术，计算机技术等的迅速发展，使聚焦超声的临床研究，取得了实质性的发展。90年代以来，国际上很多国家都在研究利用高强度聚焦超声无创伤性治疗肿瘤，都开展了超声聚焦技术与方法的研究和超声波在机体中传播及能量分布规律的研究，特别是在泌尿外科、眼科、神经外科、妇科以及治疗肿瘤方面等都有了较大的进展。我国的重庆医科大学，北京人民医院在应用高强度聚焦超声治疗肿瘤方面取得了成绩，他们在临床方面敢为天下先，取得了在治疗骨肿瘤、乳腺肿瘤以及深度肿瘤等多例的临床经验，是一个十分良好的开端，这也是我国无创伤性医疗领域的一个新的突破。
　　但是就目前水平来说，大面积推广应用聚焦超声治疗肿瘤尚不很成熟，还需要继续做大量的实验研究，很多技术尚需进一步改进和完善。超声聚焦的众多技术还有待医、工相结合的队伍共同攻克难关。相信在不长时期里，随着它的相关技术不断完善，定能做到尽善尽美，犹如当今的伽马刀、光子刀、X刀一样被广大医务人员和患者所接受，它的应用前景一定十分美好！
　　当前，超声治疗技术的发展还远远比不上超声诊断技术的发展。但是1998年在美国华盛顿召开的第十六届国际声学会议上，与会者对超声治疗的发展前景给予充分强调与论述，人们预测超声治疗可能为医学超声的发展史树立新的里程碑。（附图片）