文章摘要:电化学治疗恶性肿瘤迄今已有50多年的历史,方法是在肿瘤组织中心及其周围插入若干电极,通上直流电,在电场作用下,改变肿瘤组织的生存、增长的扩散的微环境,促使肿瘤组织消亡。适用于除神经系统、循环系统及空腔脏器以外的肿瘤治疗,以治疗体表肿瘤收效最佳。治疗特点是对机体的损伤小,局部扩散机会少,病人痛苦相对较小,方法简便,效果确切。
电化学治疗恶性肿瘤起始于1953年,首先由Reis和Henninq在治疗鼠的晏森病上进行研究,并获得了肯定疗效。Nordenstrom教授1983年发表著作,详细讨论了电化学治疗恶性肿瘤的研究工作,明确地阐述了电化学用于治疗肺癌的具体方法,他通过大量动物实验和临床实践积累了丰富的经验,对20例肺癌,共26个肿瘤施行了直流电治疗。经过2~5年观察,其中有12个肿瘤完全消失或明显缩小,从而开拓了利用直流电在小范围内治疗恶性肿瘤的有效途径。随后日本也开展了电化学治疗恶性肿瘤的动物实验和少量的临床观察。电化学疗法的特点是所用仪器设备比较简单,技术容易掌握,安全性大,疗效高,容易被接受。
(一) 电化学治疗的原理
对于生存环境的改变癌细胞比政党细胞更敏感。放疗、化疗、微波及传统中医药治疗等均基于肿瘤生物学的这一特性,直流电治疗亦不例外。当电化学变化达到一定程度时,肿瘤细胞的生命代谢就会受到干扰,以至于退化坏死。方法是在肿瘤组织中心及其周围插入若干电极,通上直流电,在电场作用下,改变肿瘤组织的生存、增长的扩散的微环境,产生促使肿瘤组织消亡的电化学、电生理反应。这是电化学治疗肿瘤的理论依据。Nordenstrom所提出的生物闭合电路理论,认为血管与组织间产生闭合回路,即血管间质闭合回路,根据此理论治疗恶性肿瘤,当直流电施加于肿瘤后,由于电场作用使肿瘤变性,传统的观点认为血液循环是大量物质非选择地机械运转系统,即在毛细血管水平,血液与组织间通过扩散滤过及跨毛细血管渗透压等方式进行选择性运转;而Nordenstrom实验表明血管和组织间的大量物质运转是通过所谓生物闭合电路进行的,其中包括连接血液和组织间液的血管间质闭合回路。该电路相当于血液和组织间选择性生物电运转的一种附加循环系统,它由各种细胞组织或器官间生理代谢活动所致的电化学之势差激活,具有影响局部化学反应和结构形成的作用,局部组织受损伤后过度激活这种运转,由此导致受损伤组织与其周围组织的各种运转过程,如机体的创伤、感染、肿瘤等疾病的修复,均可视为激活生物闭合回路系统的结果。当直流电施加于肿瘤后,肿瘤组织在电场中发生变化,改变了的物质的渗透性。其治疗机理可归纳为:①通电后随着两极周围的质子和其他离子的运动,肿瘤细胞及其周围组织的PH值发生变化,阳极区的PH值降低至1~2,呈酸性;阴极区PH值升至11~13,呈强碱性;②在直流电作用下细胞膜的通透性发生变化,强化了物质渗透性,质子及其他离子将在电场内移动和扩散,随之产生氧气、氯气等,可直接杀伤肿瘤细胞;③通电后,肿瘤细胞的内外环境发生变化,癌细胞酶的活性被破坏,癌细胞组织的蛋白坏死变性、凝固沉淀;④由于电渗透作用,水随着游离的钠离子由阳极向阴极转移。因此,阳极区的组织呈脱水状态,阴极区的组织呈水肿反应;⑤两电极周围组织均发生病理改变,阳极区的大血管和毛细血管收缩,微血栓广泛形成,阴极区细胞则发生明显的间质水肿现象,大量液体积聚压迫毛细血管,出现阻塞,肿瘤的血运遭受破坏;⑥通电后,带有阴电荷的白细胞和淋巴细胞因电流作用向阳极周围积聚,起到杀灭肿瘤细胞的免疫作用,由于癌细胞带有阴电荷,治疗时被阳电极所吸附,因此能防止肿瘤细胞的扩散、转移;⑦破坏的异化组织治疗后被吸收,能引起机体的免疫反应,增强机体的抗肿瘤能力。直流电的强制性作用,使肿瘤组织的代谢发生紊乱,肿瘤组织内外环境发生剧烈变化,而使肿瘤组织遭到破坏。
(二) 电化学疗法的适应证及禁忌证
电化学治疗对机体的损伤小,局部扩散机会少,病人痛苦小,方法简便,效果确切,适用于除神经系统、循环系统及空腔脏器以外的肿瘤治疗。以治疗体表肿瘤收效最佳,如皮肤癌、恶性黑色素瘤、甲状腺癌和乳腺癌等,尤其是晚期癌性溃疡,用其他疗法均不生效时,采用电化学治疗立见奇效。对于原发性癌(包括转移性肺癌、肝癌以及肾上腺癌)均能获得较好的效果。特别是年老体弱,重要脏器功能不佳的病人,不能接受手术或放、化疗者应用本法能显示它的优点。电化学治疗也能用于四肢的横纹肌纤维肉瘤和骨肉瘤等的治疗,可保留肢体的功能。特别对舌癌、阴茎癌更能收到理想的效果。
凡合并有全身转移的极晚期病人,如肝癌已并发腹水,肺癌出现胸水或骨转移时,则不适用于电化学治疗。食道、胃、肠等消化道癌肿尚未开展此项疗法,因恐肿瘤急性坏死而引起消化道穿孔。
(三) 电化学疗法的操作
电化学的治疗原则应按肿瘤的组织类型、肿瘤大小和肿瘤的部位的不同,具体选择不同的电压、电流、电量。一般讲肿瘤个体较大或组织密度较坚硬者所需电量相应要大些。应考虑患者体质条件和各种脏器肿瘤所在部位不同而具体制定给电剂量。
1、 治疗仪及电极针的选择
(1)直流电治疗仪:有简易型、电脑型以及附加了计算机的自动控制型。一般治疗仪均能预制电压、电流、总电量以及治疗时间,还有安全监测和异常报警装置,以保证治疗的准确性和安全性。
(2)电极针:必须用能防电解的铂金制成特别电极针,按临床需要分别制成硬质针和有弹性的软质针,其直径均应在0.5~0.7mm左右,长度为10~15~20cm,每个电极针均套上相应的塑料管起绝缘和保护健康组织的作用。
2、 操作方法及电极数目
要严格遵守无菌操作,按肿瘤的大小,部位选择相应的电极针,于肿瘤的中心部插入阳极针,铂金针要贯穿整个肿瘤的横径,再将阴极针放置到肿瘤的周边部,绝缘塑料管保护健康组织。电极针安放妥善后,将阳极和阴极分别连接到电源线上,然后通是治疗。
内脏肿瘤的治疗操作必须在B超(如肝、肾等)引导下进行。肺癌、胸部肿瘤可在X线或CT监测定位下插入电极针,铂金针的长度要根据肿瘤直径的大小而定。一般一个5~6cm的肿瘤,应在中心部位插上1根阳极针,在瘤体周围插入3~4个阴极针,电场才能将瘤体完全覆盖起来。至于每个肿瘤需要多少根电极针,要按瘤体大小、形状来定。
3、 需用电压、电流和电量
一般软组织肿瘤,通常使用的电压多在6~8~10V;电流在30~40~60~80~100mA。
开始治疗时电流量应偏低(30~50mA)。随着时间的延长电流逐渐升高。需用电量因肿瘤大小和肿瘤性而定,大约每厘米直径需给100~150C;如软组织肿瘤所需电量要小些(每厘米约80~100C);骨肿瘤电量应加大些(每厘米500C左右)。
4、 治疗时间
一般为3~5小时,总电量约在300~500~800~1000C左右。并且所用电流和时间成正比,企图加大电流量快速完成总电量以缩短治疗时间是违背电化学原理的,会造成事与愿违的结果。
(四) 临床应用
1、学疗法治疗恶性肿瘤是Nordenstrom经大量的研究首先应用于临床且经大量临床应用认为电化学治疗在治疗肺部肿瘤中,对原发性肺癌疗效较好,对转移至肺内的病灶疗效较差;肿瘤在3~5cm时治疗效果较好。肺内肿瘤为两个以上时,可以同时置入多个电极同时进行治疗,同样可以改到良好效果。我国著名电化学治疗专家辛育龄教授治疗216例恶性肿瘤病人,其中包括肺癌、肝癌、乳腺癌、淋巴转移癌、皮肤癌、恶性黑色素瘤、横纹肌纤维肉瘤、甲状腺癌、耳下腺癌、骨肉瘤等取得了较好疗效,并认为治疗效果最佳者为体表肿瘤,其次为外转型肺癌。不超过6~7cm的单个肿瘤收效较佳,晚期多发性肿瘤效果不良,已经有全身转移的病人远期效果最差。并且不定期发现,肺癌的不同组织类型之间与治疗的效果没有明显差异,但小细胞肺癌由于容易转移而疗效差;肺癌的肿瘤大小与疗效有明显差异,肿瘤直径在7cm 以内者,收效较好,大于7cm者的效果欠佳。内脏肿瘤与体表肿瘤不同,体表肿瘤在治疗中瘤块立即溶化排除,缩小很快;体内肿瘤坏死后待自行吸收,所以消失较慢。瘤体小者(其直径在3~5cm以上巨型肿物的坏死物的吸收时间可能需要4年左右。这一点要向患者讲解清楚,使其明白不是所有肿块在治疗后都会立即消失。
横山正义及松岛在利用直流电治疗颈部淋巴结转移癌、皮肤转移癌、乳腺癌及晚期肺癌患者后认为:电化学治疗可使肿瘤组织变性、坏死,并可减轻肿瘤局部的疼痛,但要使肿瘤组织全部坏死较困难,需开发能够在电极周围聚集的抗癌药物,以提高治疗效果。
2、进步提高电化学治疗癌肿临床效果的综合措施 ①对于巨大的肿瘤,不论是位于内脏和在体表面,可采用多根电极针来增强对肿瘤的杀伤。②电化学治疗可与放射治疗相结合以取得更好的治疗效果。尤其对直径在7cm以上的肿瘤,为提高治疗效果,可在电化学治疗前先进行放射治疗;也可以在电化学治疗后,再辅以放疗。因为电化学治疗的作用是由肿瘤中心部往四周扩散,而放射治疗的作用由周边部转向中心,所以两者结合可增强对肿瘤的杀伤作用。③根据肿瘤细胞的类型和药物的敏感性而采用相应的化学业治疗,也可选择介入疗法或其他免疫疗法以提高治疗癌肿的临床效果。④中药治疗也可增强电化学疗法的效果,用中药能提高机体的免疫功能,还有一些中药对肿瘤细胞具有直接杀伤作用,服用中药能起到全身的治疗作用,所以电化学治疗的同时服用中药是有益处的。另外中药能起到全身的治疗作用,所以电化学治疗的同时服用中药是有益处的。另外中药还有软坚化结的作用,服用活血化辨的中药能促使其吸收电化学治疗后的坏死物。
(五) 电化学疗法并发症及其处理
电化学疗法,创伤性较小,即使老年体弱的患者也能接受治疗,术后有轻度体升高,白细胞增多,这是对损伤的保护反应,3~5天可恢复正常。从电学的观点来看,通常直流电在30V以下对人体不会产生任何危险,所以电化学疗法是一种安全的治疗方法。当然,如果电极针的绝缘管安放不妥当,也可发生电极针烧伤周围组织及皮肤的现象,对如此小的烧伤不需要特殊处理,只加以保护即可自愈。
1、治疗开始用针插入肿瘤的过程中,要注意不要误伤软组织的血管,以防发生局部血肿。在治疗乳腺癌和甲状腺癌时,向肿瘤插入导向管针的过程中,有时出现误伤软组织血管而产生局限性血肿,这时压迫即可止血。
2、在治疗颈部淋巴结时,由于电极针插伤臂丛神经,通电治疗中先出现上肢巨痛,而后运动麻痹。应该立即停止通电调整电极针,即能很快恢复运动和知觉。
3、肺癌的治疗过程中有时发生气胸,这是由于插入电极针时刺破了脏层胸膜。对局限性气胸(只压缩20%)无需特殊处理,可自行吸收治愈;对广泛性气胸必须及时插管排气引流,所以凡是没有胸膜粘连的患者,估计有可能发生气胸,应在治疗前先安放引流管,这样能防止治疗中产生气胸而发生急性肺萎缩、肿瘤移位而造成的电极针脱落、悬空,失去治疗作用。为了减少发生气胸的可能性,可采取以下有效措施:①治疗前肌肉注射可待因,防止咳嗽;②治疗中令患者吸氧,保证患者在治疗中平静呼吸。特别对有慢性气管炎肺气的患者更为重要。为了保证电化学治疗上的安全,对中心性肺癌,尤其是左侧者,电极针距心脏应有2cm的距离。如要试用需谨慎从事,治疗时必须在心电监护下进行,最好采用肢体导联测试,因胸导的波形易受直流电干扰,如发生心律异常应立即停止治疗,并采用有效救治措施。
4、肝脏是含血的器官,当套管针插入肿瘤后拔出针芯更换铂金针时,可能有鲜血从塑料管中溢出,这时应迅速将电极针插入肿瘤进行曜经学治疗,经1~2分钟,由于直流电有凝固止血作用,出血自行停止。有时电化学治疗的患者第二天主诉右季肋部疼痛,体温稍高,白细胞上升,触诊腹壁有局限性压痛。这可能是治疗中有少量被溶解的碱(或酸)性液体沿电极针溢出腹腔,引起一定的化学刺激、局限性腹膜炎。这时可用3~5天的消炎止痛药,即可恢复正常。
(六) 电化学疗法存在的问题及发展趋势
电化学疗法治疗恶性肿瘤作为一种新的物理治疗手段,仍有许多问题仍在探索中,尚需不断地完善,目前存在的问题主要有:①不同肿瘤疗效的差异尚未完全弄清楚;②还没有各种肿瘤的治疗标准,治疗时间较长;③治疗中电场对心脏自律性的影响及产气可引起气栓导致循环衰歇;④对正常组织的损伤缺乏系统研究。
电化学疗法的电量标准是什么?电量和治疗时间之间的关系应如何掌握,如何直辖市不周类型肿瘤的最佳电量,根据什么标准去判定电极在瘤体部位的插放最合理,用什么办法能准确地测试出电场能否完全覆盖,对不同的肿瘤应如何安放电极及其电极的数量又应是多少,这些问题需要继续研究,对于不易接受手术、放疗、化疗的晚期病人,是一种新的有效的治疗方法。