氩氦冷热逆转除癌瘤
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时间:2007-08-16 21:00:00 来源: 作者: |
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冷冻消融早在20世纪60年代就已应用于肝部原发和继发恶性肿瘤的治疗,当时是以液氮为制冷剂,并且主要采用开放性手术,创伤大,无法实施经皮穿刺冷冻,只能对不到10%的患者采用腹腔镜引导治疗。直到90年代末期氩氦靶向治疗技术的出现,才解决了这个难题,使得经皮穿刺冷冻治疗成为现实,极大地减低了对患者的损伤,开创了微创冷冻治疗技术新领域。
何为冷冻消融
关于冷冻消融的理论基础,已有众多专家学者进行了广泛深入的研究,意大利戈纳尼博士与桑克纳提教授研究认为,低温冷冻可分为三个阶段,即温度过低——结冰——化冻。为了保证癌细胞能被彻底摧毁,有四个因素起着决定作用——最低温度、结冰速度、冷冻时间、冷冻次数。温度过低现象发生在摄氏-10℃~-15℃,只有当冰晶开始在细胞质中形成时,才能造成细胞组织死亡。基于这个原理,结冰阶段的结冰效果取决于结冰速度,在温度下降过程中,如果结冰速度慢,先在细胞组织间隙形成的冰就会从细胞内部吸收水分。组织细胞内部失水会妨碍内部结冰,从而在某种程度上保护了细胞免于坏死。因此,细胞内部结冰是这个阶段的关键时刻,一旦发生,冰晶就会通过细胞之间的桥梁延伸到所有的细胞组织,产生一种“多米诺骨牌效应”。
在冷冻过程结束后,化冻就开始了,化冻也能对细胞组织造成伤害。在温度从-40℃回升到-20℃的过程中,冰晶会发生膨胀,使在冷冻过程中形成的冰球爆裂,这一过程也如冷冻过程一样,具有高度摧毁性。
研究人员发现,细胞内结冰几乎总是会诱导细胞死亡,这可能有多种解释。即通过细胞膜的水是流动的,其动力过程是依赖于转运率,而当冷冻迅速时,则无足够的时间让水离开细胞以平衡细胞内外渗透压的差异。超冷冻水有突然聚集及冰冻趋势,聚集可以由细胞内蛋白或通过细胞膜的一些细胞外作用诱导。无论何种机制,细胞内的冰晶会突然形成,并破坏细胞,冷冻速率越大,细胞死亡越多,细胞死亡的突然增加是细胞内冰晶形成的高峰。
保持细胞冷冻状态一定时间有进一步增加损伤的趋势,这可能是因为产生了重结冰晶的现象。在重结冰晶的过程中,个别冰晶聚集形成更大的冰晶,最终压迫细胞,导致细胞进一步的损伤。
在冷冻外科中,多次冻融循环是常见的,第二次冷冻所致损伤的机制与第一次相同。第二次冷冻过程中可以将第一次因细胞脱水而逃逸冷冻的细胞进行冷冻,使细胞内形成冰晶,通过多次冻融循环,将明显增加冷冻手术的破坏作用。
精确制导毫米级
传统的肺癌治疗方案是首选手术治疗,并配合放疗、化疗和生物治疗等综合治疗。手术并不适合所有的肿瘤患者,如晚期肺癌、肿块过大、年老体弱及由于手术创伤大而不愿意接受手术治疗等都不适宜外科手术。如何对诸如此类的病人进行有效彻底的综合治疗是目前肺癌治疗的一个难点。近年来在国际上普遍采用氩氦超导手术治疗系统这一新技术来解决此类问题,收到了良好的效果。
氩氦超导手术治疗系统,俗称氩氦刀,它采用太空火箭制导技术与现代超低温冷冻治疗肿瘤医学理论相结合,利用可以单独控制的4把热绝缘超导冷刀进行治疗。冷刀中空,可以输出高压常温氩气(称之为冷媒)及高压常温氦气(称之为热媒)。氩气在刀尖急速膨胀,快速制冷,可在50秒内冷冻病变组织至-140℃,又可籍氦气在刀尖的急速膨胀,快速解冻并升温至45℃,使肿瘤细胞发生爆裂死亡。当加热到一定时间后再次进行冷冻,此种冷热逆转疗法对病变组织的摧毁尤为彻底。更重要的是由于氩氦刀制冷或加热仅局限在冷刀尖端,刀杆有很好的绝缘性,不会对穿刺路径上的正常组织造成损伤。同时由于肿瘤细胞爆裂死亡,肿瘤细胞抗原进入血液,还可刺激机体免疫系统产生细胞免疫和体液免疫反应,提高了机体免疫力。氩氦靶向治疗技术在欧美等国家被誉为肿瘤治疗的绿色疗法。
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