在近期刊出的《國際熱療學(xué)報(bào)》(International Journal of Hyperthermia，2008年7月網(wǎng)絡(luò)版)及《微創(chuàng)治療》(Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies,，Vol.17,，pp.43-49，2008)雜志上,，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所科研人員首次報(bào)道了利用堿金屬實(shí)現(xiàn)腫瘤高溫消融治療的新方法,。
近年來，熱療已成為繼放療,、化療之后的又一種十分重要的腫瘤治療手段,，但傳統(tǒng)的基于微波、射頻,、超聲乃至激光加熱等原理制成的醫(yī)療設(shè)備,，在確保既能有效殺滅腫瘤的同時(shí)又不傷及正常組織的問題上面臨困境,。這是因?yàn)?，無論體外施熱設(shè)備還是介入組織內(nèi)的熱療探針,，它們?cè)趯崃繉?dǎo)向深部腫瘤的同時(shí),，均可能會(huì)因沿途的漏熱而對(duì)健康組織造成過熱損傷；而且，由于受技術(shù)限制,，臨床上所采用的治療探針直徑多在數(shù)毫米，因而其穿刺造成的機(jī)械創(chuàng)傷不容忽視,，尤其在需要多探針聯(lián)合治療時(shí),，情況更為嚴(yán)重；此外,，上述設(shè)備普遍還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，操作繁瑣，手術(shù)費(fèi)高等特點(diǎn),。針對(duì)上述難題,，劉靜研究員及其博士生饒偉另辟蹊徑 ，發(fā)明了一種獨(dú)特的堿金屬熱消融方法,，可確保只在目標(biāo)部位釋放高強(qiáng)度熱量(組織溫度最高可升至200°C以上,，而對(duì)周邊組織則無明顯加熱及機(jī)械創(chuàng)傷，且毒副作用較小,，這種以極低成本實(shí)現(xiàn)的高度局域化加熱是許多現(xiàn)代熱療設(shè)備很難作到的,。該小組成員通過系列離體及在體動(dòng)物試驗(yàn)，證實(shí)了新方法的可行性,。
堿金屬熱療法的基本原理在于充分利用了目標(biāo)組織內(nèi)自身存在的水環(huán)境,，通過注射微量堿金屬如鈉、鉀或其合金來產(chǎn)生強(qiáng)烈的放熱化學(xué)反應(yīng),，從而達(dá)到極為高效的熱消融目的,。在這種方法中，僅需微量堿金屬的引入,，即可產(chǎn)生顯著的熱量釋放,；而且，處于室溫下的堿金屬通過注射針推入組織之前,，并不產(chǎn)生任何熱量,，也不與組織接觸，因而不會(huì)對(duì)周圍正常組織造成熱損傷,。特別是,，堿金屬熱療過程的反應(yīng)產(chǎn)物如鈉離子、鉀離子均是生物體內(nèi)正常生理環(huán)境下的典型組成元素,，易于為組織所吸收,，不會(huì)對(duì)生物體造成持續(xù)性毒性；而由反應(yīng)引起的弱堿性環(huán)境,，則還有助于抑制可能殘留的腫瘤細(xì)胞的增殖,。因而，從這種意義上講，堿金屬具有熱療和化療的雙重效果,，這在臨床上是十分有益的,。
值得指出的是，堿金屬以往常常是被當(dāng)作一種危險(xiǎn)品來對(duì)待的,，這是因?yàn)樵撐镔|(zhì)易于對(duì)人體皮膚造成燒傷,，因而人們惟恐避之不及。新療法一反常規(guī),，巧妙地利用了堿金屬材料不利的一面來消除腫瘤,，這一思路頗具開拓性。實(shí)際上,，理化所小組在探索這種新方法的實(shí)用化進(jìn)程時(shí),，也曾一度面臨困境，原因在于堿金屬十分活潑,，不易控制反應(yīng)過程,；而且，通常情況下堿金屬呈固體狀態(tài),，因而很難像普通制劑那樣加以注射,，這就給手術(shù)的實(shí)施帶來不少難題。顯然,，最理想的情況是能將堿金屬封裝起來制成可注射的制劑,，以確保操作及治療過程絕對(duì)安全。為此,，該小組進(jìn)一步提出了令人興奮的革新策略,，借助惰性氣體保護(hù)，成功制成了室溫下始終處于液體狀態(tài)的堿金屬制劑,，配比合適的鈉鉀合金甚至在零下10°C也仍處于液態(tài),。這就使得采用普通注射器推送堿金屬變得相當(dāng)簡(jiǎn)便，且可精確控制劑量,，相應(yīng)研究也將發(fā)表于《微創(chuàng)治療》雜志上,。這種類似于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式下打針吃藥的特點(diǎn)，使得腫瘤高溫消融治療真正實(shí)現(xiàn)了微創(chuàng),。而堿金屬材料的易得性,，又使得這種熱療成本極為低廉，而升溫效果卻優(yōu)于許多現(xiàn)有途徑,。
堿金屬熱療法突破了傳統(tǒng)施熱技術(shù)的理念,，相應(yīng)技術(shù)路線已于2007年1月申請(qǐng)了發(fā)明專利。不過,，作為一種新型療法,，其真正應(yīng)用還取決于今后大量深入細(xì)致的研究,。若該方法在臨床上的價(jià)值得以最終確立，則有助于將價(jià)格高昂的腫瘤治療推進(jìn)到門診水平,。
上述工作部分得到國家自然科學(xué)基金的資助,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
International Journal of Hyperthermia，DOI: 10.1080/02656730802228465,，W. Rao,，J. Liu
Anti-tumor effect of sodium-induced thermochemical ablation therapy
W. Rao a; J. Liu PhD ab; Y. X. Zhou a; Y. Yang a; H. Zhang a
a Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing
b Biomedical Engineering Department, School of Medicine, Tsinghua University, Beijing, China
Purpose: We have recently proposed utilizing alkali metal as powerful self heating seeds to thermally ablate tumor tissues. This study is dedicated to disclosing some fundamental mechanisms related to the anti-tumor effects of sodium and its controllability as an economic, safe and efficient thermochemical agent in targeted tumor treatment.
Materials and methods: EMT6 cell line was incubated under four situations: no treatment, NaOH solution treatment, hyperthermia treatment and a combined NaOH solution and hyperthermia treatment. Cell cytotoxicity was measured by a CASY cell counter and analyzer system. Breast EMT6 tumors in mice were subjected to treatment by NaOH solution, hyperthermia and encapsulated sodium. The changes of tumor volumes were continuously measured for 12 days after treatment. Tumors of another four mice were harvested immediately after treatment to assess viability.
