Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с лечения гипертермии )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена использованию повышенных температур для лечения рака. Информацию о других лечебных процедурах, связанных с применением тепла, см. В разделе Тепловая терапия .

Гипертермическая терапия
Nci-vol-1954-300 hyperthermia therapy.jpg
Комбинезон для всего тела, используемый в гипертермической терапии.
МКБ-10-ПК6A3
МКБ-9-СМ93,35 , 99,85
MeSHD006979
Код ОПС-3018–60

Гипертермическая терапия (или гипертермия, или термотерапия) - это вид лечения, при котором ткани тела подвергаются воздействию температур в диапазоне 40-45 ° C. Гипертермия обычно применяется в качестве адъюванта к лучевой или химиотерапии , к которым она действует как сенсибилизатор, для лечения рака . [1] [2]

При гипертермии используются более высокие температуры, чем при диатермии, и более низкие, чем при абляции . [3] В сочетании с лучевой терапией это можно назвать термолучевой терапией .

Определение [ править ]

Гипертермия определяется как температура тела выше нормы. Нет единого мнения о том, какая температура является наиболее безопасной или эффективной для всего тела. Во время лечения температура тела достигает уровня от 39,5 до 40,5 ° C (от 103,1 до 104,9 ° F). [4] Однако другие исследователи определяют гипертермию от 41,8–42 ° C (107,2–107,6 ° F) (Европа, США) до примерно 43–44 ° C (109–111 ° F) (Япония, Россия). [5]

Типы [ править ]

Пациент проходит курс лечения местной гипертермией по поводу рака головы и шеи.
  • Локальная гипертермия нагревает очень небольшую область и обычно используется при раке около или на коже или около естественных отверстий в теле (например, рта). [6] В некоторых случаях цель состоит в том, чтобы убить опухоль путем ее нагревания, не повредив ничего другого. Тепло может быть создано с помощью микроволновой, радиочастотной, ультразвуковой энергии или с помощью магнитной гипертермии (также известной как гипертермия магнитной жидкости) [7] [8] [9] ). В зависимости от местоположения опухоли тепло может воздействовать на поверхность тела (поверхностная гипертермия) , внутри нормальных полостей тела (внутрипросветная гипертермия) или глубоко в ткани с помощью игл или зондов.(интерстициальная гипертермия) . Его не следует путать с удалением небольших опухолей, когда используются более высокие температуры (> 55 ° C) с целью уничтожения опухолевых клеток. [10]
  • Регионарная гипертермия нагревает большую часть тела, например, весь орган или конечность. Обычно цель состоит в том, чтобы ослабить раковые клетки, чтобы они с большей вероятностью были убиты радиацией и химиотерапевтическими препаратами. Здесь можно использовать те же методы, что и при лечении местной гипертермией, или можно полагаться на перфузию крови . [6] При перфузии крови у пациента кровь удаляется из тела, нагревается и возвращается в кровеносные сосуды, которые проходят непосредственно через нужную часть тела. Обычно одновременно вводятся химиотерапевтические препараты. Одним из специализированных типов этого подхода является непрерывная гипертермическая перфузия брюшной полости (CHPP), которая используется для лечения сложных форм рака брюшной полости.(брюшная полость), включая первичную мезотелиому брюшины и рак желудка. Горячие химиотерапевтические препараты закачиваются прямо в брюшную полость, чтобы убить раковые клетки. [10]
  • Гипертермия всего тела нагревает все тело до температуры примерно от 39 до 43 ° C (от 102 до 109 ° F), а некоторые рекомендуют даже более высокие температуры. Обычно он используется для лечения метастатического рака (рака, который распространяется на многие части тела). [6] Методы включают в себя инфракрасные гипертермические купола, которые включают все тело или тело, кроме головы, помещение пациента в очень жаркую комнату / камеру или обертывание пациента горячими влажными одеялами или гидрокостюмом. [6] [10]

Лечение [ править ]

Исследования показали, что гипертермия способна повреждать и убивать раковые клетки. [1]

Лечение локальной гипертермии - это хорошо зарекомендовавший себя метод лечения рака, основанный на простом основном принципе: если в раковой опухоли можно поддерживать повышение температуры до 40ºC (104ºF) в течение одного часа, раковые клетки будут уничтожены. [11]

График лечения варьировался в разных учебных центрах. После нагрева клетки развивают устойчивость к теплу, которая сохраняется в течение примерно трех дней и снижает вероятность того, что они умрут от прямого воздействия тепла. [12] Некоторые даже предлагают максимальную схему лечения два раза в неделю. [13] Японские исследователи лечили людей с «циклами» с интервалом до четырех раз в неделю. [14] Радиочувствительность может быть достигнута с помощью гипертермии, а использование тепла при каждом лучевом лечении может изменить график лечения. [12] При умеренной гипертермии обычно поддерживается температура примерно в течение часа. [13]

Георгиевская клиника гипертермии в Германии использует его для уничтожения бактерий болезни Лайма, которые распространяются по всему телу. Все тело, включая кровь, нагревается примерно 2 часа. [ необходима цитата ]

Побочные эффекты [ править ]

Внешнее воздействие тепла может вызвать ожоги поверхности. [13] Повреждение ткани органа-мишени при региональном лечении будет зависеть от того, какая ткань нагревается (например, непосредственно обработанный мозг может повредить мозг, легочная ткань, обработанная напрямую, может вызвать проблемы с легкими). кровотечение. [12] Может возникнуть системный шок, но он сильно зависит от разницы в методах его достижения. Это также может вызвать сердечно-сосудистую токсичность. [10] Все методы часто сочетаются с лучевой или химиотерапией, что не позволяет понять, насколько токсичен результат лечения по сравнению с достигнутым повышением температуры.

Техника [ править ]

Источники тепла [ править ]

Есть много способов доставки тепла. Некоторые из наиболее распространенных включают использование сфокусированного ультразвука (FUS или HIFU ), источников RF , инфракрасной сауны , микроволнового нагрева , индукционного нагрева , магнитной гипертермии , инфузии нагретых жидкостей или прямого воздействия тепла, например, сидя в горячей комнате. или укутывание пациента горячими одеялами.

Контроль температуры [ править ]

Одна из проблем термотерапии - подача необходимого количества тепла к нужной части тела пациента. Чтобы этот метод был эффективным, температура должна быть достаточно высокой, а температура должна поддерживаться достаточно долго, чтобы повредить или убить раковые клетки. Однако, если температура будет слишком высокой или если она будет оставаться повышенной слишком долго, это может привести к серьезным побочным эффектам, включая смерть. Чем меньше отапливаемое место и короче время лечения, тем меньше побочные эффекты. И наоборот, если опухоль лечится слишком медленно или при слишком низкой температуре, терапевтические цели не достигаются. Человеческое тело представляет собой совокупность тканей с разной теплоемкостью, связанных динамической системой кровообращения с различным соотношением с кожей или поверхностями легких, предназначенных для отвода тепловой энергии.Всем методам повышения температуры тела противодействуеттерморегулирующие механизмы организма . Тело в целом зависит в основном от простого излучения энергии в окружающий воздух от кожи (50% тепла теряется таким образом), которое усиливается конвекцией (шунтирование крови) и испарением через пот и дыхание. Региональные методы нагрева могут быть более или менее сложными в зависимости от анатомических взаимоотношений и тканевых компонентов конкретной части тела, подвергаемой лечению. Измерение температуры в различных частях тела может быть очень трудным, и температура может локально варьироваться даже в пределах одной части тела.

Чтобы свести к минимуму повреждение здоровых тканей и другие неблагоприятные воздействия, стараются контролировать температуру. [10] Цель состоит в том, чтобы поддерживать локальную температуру в тканях, несущих опухоль, ниже 44 ° C (111 ° F), чтобы избежать повреждения окружающих тканей. Эти температуры были получены из исследований на культурах клеток и на животных. Тело сохраняет нормальную температуру человеческого тела., около 37,6 ° C (99,7 ° F). Если игольчатый зонд не может быть точно помещен в каждый участок опухоли, доступный для измерения, существует внутренняя техническая трудность в том, как на самом деле достичь того, что лечебный центр определяет как «адекватную» тепловую дозу. Поскольку также нет единого мнения о том, какие части тела необходимо контролировать (обычно клинически измеряемыми участками являются барабанные перепонки, оральная, кожная, ректальная, мочевой пузырь, пищевод, пробы крови или даже тканевые иглы). Клиницисты рекомендуют различные комбинации этих измерений. Эти проблемы усложняют возможность сравнения различных исследований и выработки точного определения того, какой именно тепловой дозой должна быть опухоль и какая доза токсична для каких тканей человека. Клиницисты могут применять передовые методы визуализации вместо датчиков,контролировать термические обработки в режиме реального времени; тепловые изменения вткани иногда можно различить с помощью этих инструментов для визуализации.

Есть еще одна сложность, присущая устройствам, передающим энергию. Региональные устройства могут не равномерно нагревать целевую область, даже без учета компенсаторных механизмов организма. Большая часть текущих исследований сосредоточена на том, как можно точно позиционировать устройства для доставки тепла (катетеры, микроволновые и ультразвуковые аппликаторы и т. Д.) С помощью ультразвука или магнитно-резонансной томографии , а также на разработку новых типов наночастиц, которые могут более равномерно распределять тепло внутри ткань-мишень.

Среди методов терапии гипертермии хорошо известна магнитная гипертермия, которая производит контролируемое тепло внутри тела. Поскольку в этом методе используется магнитная жидкость, распределение температуры можно контролировать с помощью скорости, размера наночастиц и их распределения внутри тела. [8] Эти материалы при приложении внешнего переменного магнитного поля преобразуют электромагнитную энергию в тепловую и вызывают повышение температуры. [15]

Механизм [ править ]

Гипертермия может убивать клетки напрямую, но ее более важно использовать в сочетании с другими методами лечения рака. [12] Гипертермия увеличивает приток крови к нагретой области, возможно, удваивая перфузию в опухолях, в то же время увеличивая перфузию в нормальных тканях в десять и более раз. [12] Это увеличивает доставку лекарств. Гипертермия также увеличивает доставку кислорода к области, что может повысить вероятность повреждения и уничтожения клеток радиацией, а также не позволяет клеткам восстанавливать повреждения, вызванные во время сеанса облучения. [13]

Раковые клетки по своей природе не более восприимчивы к воздействию тепла. [12] При сравнении в исследованиях in vitro нормальные и раковые клетки показывают одинаковую реакцию на тепло. Однако сосудистая дезорганизация солидной опухоли приводит к неблагоприятной микросреде внутри опухоли. Следовательно, опухолевые клетки уже подвергаются стрессу из-за низкого содержания кислорода, более высоких, чем обычно, концентраций кислоты и недостаточного количества питательных веществ, и, таким образом, они значительно менее способны переносить дополнительный тепловой стресс, чем здоровые клетки в нормальной ткани. [12]

Легкая гипертермия, которая обеспечивает температуру, равную естественной высокой температуре , может стимулировать естественные иммунологические атаки против опухоли. Однако он также вызывает естественный физиологический ответ, называемый термотолерантностью , который имеет тенденцию защищать леченную опухоль. [12]

Умеренная гипертермия, при которой клетки нагреваются до температуры от 40 до 42 ° C (от 104 до 108 ° F), непосредственно повреждает клетки, а также делает клетки радиочувствительными и увеличивает размер пор для улучшения доставки крупномолекулярных химиотерапевтических и иммунотерапевтических агентов. (молекулярная масса более 1000 дальтон ), такие как моноклональные антитела и инкапсулированные в липосомы лекарства. [12] Поглощение клетками некоторых низкомолекулярных препаратов также увеличивается. [12]

Очень высокие температуры, выше 50 ° C (122 ° F), используются для удаления (прямого уничтожения) некоторых опухолей. [13] Обычно это включает вставку металлической трубки непосредственно в опухоль и нагревание кончика до тех пор, пока ткань рядом с трубкой не погибнет.

История [ править ]

Применение тепла для лечения определенных состояний, включая возможные опухоли, имеет долгую историю. Древние греки, римляне и египтяне использовали тепло для лечения опухолей груди; это все еще рекомендуемый метод самостоятельного ухода при нагрубании груди . Врачи древней Индии использовали в качестве лечения регионарную гипертермию и гипертермию всего тела. [16]

В течение XIX века в небольшом количестве случаев сообщалось об уменьшении размера опухоли после сильной лихорадки из-за инфекции. [13] Как правило, в отчетах документировалась редкая регрессия саркомы мягких тканей после рожистого воспаления (острая стрептококковая бактериальная инфекция кожи; различные проявления инфекции, вызванные «плотоядными бактериями» ). Попытки сознательно воссоздать этот эффект привели к развитию токсина Коли . [16] Устойчивая высокая температура после индукции заболевания считалась критически важной для успеха лечения. [16] Это лечение обычно рассматривается [ кем? ] оба менее эффективны, чем современные методы лечения, и, когда они включают живые бактерии, являются неоправданно опасными.

Примерно в то же время Вестермарк использовал локализованную гипертермию для регрессии опухоли у пациентов. [17] Обнадеживающие результаты были также получены Уорреном, когда он лечил пациентов с запущенным раком различных типов с помощью комбинации тепла, вызванного пирогенным веществом, и рентгеновской терапии. Из 32 пациентов у 29 улучшилось состояние в течение 1-6 месяцев. [18]

Правильно контролируемые клинические испытания преднамеренно вызванной гипертермии начались в 1970-х годах. [13]

Будущие направления [ править ]

Гипертермию можно сочетать с генной терапией, особенно с использованием промотора белка теплового шока 70. [12]

Две основные технологические проблемы усложняют терапию гипертермией: способность достичь однородной температуры в опухоли и способность точно контролировать температуру как опухоли, так и окружающей ткани. [12] Ожидаются достижения в области устройств для доставки однородных уровней точного количества желаемого тепла и устройств для измерения общей дозы полученного тепла. [12]

При местнораспространенной аденокарциноме средней и нижней части прямой кишки региональная гипертермия в сочетании с химиолучевой терапией дала хорошие результаты с точки зрения скорости операции по сохранению сфинктера. [19]

Магнитная гипертермия [ править ]

Магнитная гипертермия - это экспериментальное лечение рака, основанное на том факте, что магнитные наночастицы могут преобразовывать электромагнитную энергию внешнего высокочастотного поля в тепло. [20] Это связано с магнитным гистерезисом материала, когда он подвергается воздействию переменного магнитного поля. Область, ограниченная петлей гистерезиса, представляет собой потери, которые обычно рассеиваются в виде тепловой энергии. [20] Во многих промышленных применениях это тепло нежелательно, однако оно является основой для лечения магнитной гипертермией. [ необходима цитата ]

В результате, если магнитные наночастицы помещаются внутрь опухоли и весь пациент помещается в переменное магнитное поле, температура опухоли повышается. Такое повышение температуры может усилить оксигенацию опухоли, радио- и химиочувствительность, что, как мы надеемся, приведет к уменьшению опухоли. [21] Это экспериментальное лечение рака также было исследовано для помощи при других заболеваниях, таких как бактериальные инфекции. [ необходима цитата ]

Магнитная гипертермия определяется «удельной скоростью поглощения» (SAR) и обычно выражается в ваттах на грамм наночастиц. [22]

См. Также [ править ]

  • Микроволновая термотерапия , использование микроволнового нагрева для лечения рака
  • Фототермическая терапия , использование инфракрасного излучения для лечения рака
  • Термотерапия , использование тепла для лечения других состояний
  • Токсины Коули - смесь бактерий, которая вызывает лихорадку в качестве альтернативного лечения рака.
  • Аппарат Tronado , устройство, которое использует микроволновое излучение для создания гипертермии при раке (нет доказательств пользы)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Гипертермия в лечении рака» . Национальный институт рака . 9 сентября 2011 . Проверено 7 ноября 2017 года .
  2. ^ «Гипертермия» . Европейское общество гипертермической онкологии . Проверено 28 января 2021 года .
  3. ^  Эта статья включает материалы, являющиеся  общественным достоянием, издокумента Национального института рака США: «Словарь терминов по раку» .: Статья о терапии гипертермии в общедоступном словаре терминов NCI по раку.
  4. Перейти ↑ Wolf, Peter (2008). Инновации в биологической терапии рака, руководство для пациентов и их родственников . Ганновер: Naturasanitas. С. 31–3. ISBN 978-3-9812416-1-7.
  5. ^ Баронцио, Джан Франко; Хагер, Э. Дитер (2006). Гипертермия в лечении рака: учебник . Группа медицинской разведки. DOI : 10.1007 / 978-0-387-33441-7 . ISBN 978-0-387-33440-0.[ требуется страница ]
  6. ^ a b c d Мэллори М., Гогинени Э., Джонс Г.К., Грир Л., Симона С.Б. 2nd (август 2015 г.). «Лечебная гипертермия: старое, новое и грядущее». Crit Rev Oncol Hematol . 97 (15): 30018–4. DOI : 10.1016 / j.critrevonc.2015.08.003 . PMID 26315383 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ Джавиди, Мехрдад; Гейдари, Мортеза; Аттар, Мохаммад Махди; Хагпанахи, Мохаммад; Карими, Алиреза; Навидбахш, Махди; Аманпур, Саид (19 декабря 2014 г.). «Цилиндрический агаровый гель с потоком жидкости, подвергнутой воздействию переменного магнитного поля во время гипертермии». Международный журнал гипертермии . 31 (1): 33–39. DOI : 10.3109 / 02656736.2014.988661 . PMID 25523967 . 
  8. ^ а б Джавиди, М; Гейдари, М; Карими, А; Haghpanahi, M; Навидбахш, М; Размкон, А (15 декабря 2014 г.). «Оценка влияния скорости инъекции и различных концентраций геля на наночастицы в терапии гипертермии» . Журнал биомедицинской физики и инженерии . 4 (4): 151–162. PMC 4289522 . PMID 25599061 .  
  9. ^ ГЕЙДАРИ, МОРТЕЗА; ХАВИДИ, МЕХРДАД; АТТАР, МОХАММАД МАХДИ; КАРИМИ, АЛИРЕЗА; НАВИДБАХШ, МАХДИ; ХАГПАНАХИ, МОХАММАД; АМАНПУР, САЭИД (октябрь 2015 г.). «ГИПЕРТЕРМИЯ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ГЕЛЕ СОДЕРЖИТ ПОТОК ВОДЫ». Журнал механики в медицине и биологии . 15 (5): 1550088. DOI : 10,1142 / S0219519415500888 .
  10. ^ a b c d e Информация Национального института рака США
  11. ^ «Лечение рака гипертермии - CancerTutor.com» . Рак репетитор . 6 декабря 2016 . Проверено 25 апреля 2019 года .
  12. ^ Б с д е е г ч я J к л м Каролин Фримен; Гальперин, Эдвард С .; Брэди, Лютер У .; Дэвид Э. Вейзер (2008). Принципы и практика радиационной онкологии Переса и Брэди . Филадельфия: Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins. С. 637–644. ISBN 978-0-7817-6369-1.
  13. ^ Б с д е е г Dollinger, Малин (2008). Руководство по терапии рака для всех; Пересмотренное 5-е издание: Как ежедневно диагностировать, лечить и лечить рак . Канзас-Сити, Миссури: Издательство Эндрюса МакМила. С.  98–100 . ISBN 978-0-7407-6857-6.
  14. ^ Maeta M, Koga S, Wada J и др. (Март 1987 г.). «Клиническая оценка гипертермии всего тела в сочетании с противоопухолевой химиотерапией при далеко зашедших различных формах рака в Японии» . Рак . 59 (6): 1101–6. DOI : 10.1002 / 1097-0142 (19870315) 59: 6 <1101 :: АИД-CNCR2820590610> 3.0.CO; 2-Г . PMID 3815283 . 
  15. ^ Джон, Лукаш; Джанета, Матеуш; Шаферт, Славомир (2017). «Разработка макропористого магнитного биопокрытия на основе функционализированной метакрилатной сети, покрытой гидроксиапатитами и легированной нано-MgFe 2 O 4 для потенциальной терапии гипертермии рака». Материалы Наука и техника: C . 78 : 901–911. DOI : 10.1016 / j.msec.2017.04.133 . PMID 28576066 . 
  16. ^ a b c Джан Ф. Баронцио (2006). "Введение". Гипертермия в лечении рака: учебник . Группа медицинской разведки. Берлин: Springer. ISBN 0-387-33440-8.[ требуется страница ]
  17. ^ Вестермарк F (1898). «Uber die Behandlung des Ulcerirended Cervixcarcinoms. Mittel Konstanter Warme». ZBL Gynakol . 22 : 1335.
  18. ^ Уоррен SL (1935). «Предварительное изучение влияния искусственной лихорадки на безнадежные случаи опухоли». Am J Roentgenol . 33 : 75.
  19. ^ Малута С, Романо М, Далл'оглио С и др. (2010). «Региональная гипертермия добавилась к усиленному предоперационному облучению при местнораспространенной аденокарциноме средней и нижней прямой кишки». Международный журнал гипертермии . 26 (2): 108–17. DOI : 10.3109 / 02656730903333958 . PMID 20146565 . 
  20. ^ a b Периго, EA; Hemery, G .; Sandre, O .; Ортега, Д .; Garaio, E .; Plazaola, F .; Теран, FJ (30 ноября 2015 г.). «Основы и достижения магнитной гипертермии» . Обзоры прикладной физики . 2 (4): 041302. arXiv : 1510.06383 . DOI : 10.1063 / 1.4935688 .
  21. ^ Кумар, CS; Мохаммад, Ф (14 августа 2011 г.). «Магнитные наноматериалы для гипертермической терапии и контролируемой доставки лекарств» . Расширенные обзоры доставки лекарств . 63 (9): 789–808. DOI : 10.1016 / j.addr.2011.03.008 . PMC 3138885 . PMID 21447363 .  
  22. ^ Керри, Дж .; Mehdaoui, B .; Респо, М. (15 апреля 2011 г.). «Простые модели для расчета динамической петли гистерезиса магнитных однодоменных наночастиц: приложение для оптимизации магнитной гипертермии» . Журнал прикладной физики . 109 (8): 083921–083921–17. Bibcode : 2011JAP ... 109h3921C . DOI : 10.1063 / 1.3551582 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Гипертермия для лечения рака Информация Американского онкологического общества
  • Трансуретральная микроволновая термотерапия простаты (ТУМТ) в eMedicine
  • Общество термальной медицины
  • Европейское общество гипертермической онкологии