هایپرترمی به معنای بالا بردن کنترل شده درجه حرارت  بدن (۳۷ درجه سانتیگراد) و رساندن آن به ۴۵ -۴۰ درجه سانتیگراد به منظور درمان تومورها است.هایپرترمی به تنهایی می تواند باعث مرگ سلولهای کانسر گردد ولی مهمترین اثر آن این است که در ترکیب با رادیوتراپی و شیمی درمانی موجب افزایش حساسیت سلولهای بدخیم شده و افزایش قابل توجه پاسخ به درمان را در پی دارد.

مکانیسم عمل هایپرترمی به صورت خلاصه عبارتست از:

  • افزایش جریان خون در سیستم عروقی تومور و در نتیجه افزایش فشار اکسیژن
  • افزایش PH سلولی
  • تخریب غشا سلولی و مختل شدن اعمال فیزیولوژیک هسته سلول
  • تاثیر بر عملکرد پروتئین های سلولی و ممانعت از ترمیم آسیبهای DNA در سلولهای سرطانی

در رادیوتراپی زمانیکه سلولها در فاز S از چرخه سلولی هستند نسبت به پرتو مقاومت نسبی بیشتری دارند اما در این فاز نسبت به حرارت حساس تر هستند.

سلولهایی که کمبود اکسیژن دارند سه برابر نسبت به  سلولهای هوازی به  پرتو درمانی مقاوم  هستند ولیکن  حساسیت آن نسبت به گرما تفاوتی ندارد.

در شیمی درمانی : به علت کمبود اکسیژن و جریان خون ناکافی ،غلظت دارو در محل تومور کم است و افزایش دما باعث افزایش جریان خون و جذب دارو می گردد.

اثر تشدید کننده هایپرترمی بر رادیوتراپی ضایعات بدخیم، نودهای متاستاتیک در ناحیه سر و گردن و نقاط دیگر ثابت شده است. بدنبال اینوع یافته های اولیه کاربرد بالینی هایپرترمی محدود به عود و متاستاز کانسرها بوده است. مطالعات تصاد فی آینده نگر در سالهای ۱۹۹۰ اثربخشی ترمو- رادیوتراپی را نه تنها در تومورهای سطحی بلکه در تومورهای عمقی نیز بشرط ایجاد حرارت کافی در عمق نشادن داده اند. افزودن حرارت تقریبا تاثیر تشعشع را دوبرابر میکند و این حقیقت نیز مطرح است که هایپرترمی ضمن افزایش اکسیژن رسانی تومور موجب میشود تا تومورهای هیپوکسیک مانند سارکوما یا گلیوبلاستوما به اثربخشی ترمو- رادیوتراپی مستعدتر باشند.

روشهای افزایش دمای تومور

برای انجام هایپرترمی بالینی  میتوان از تحت تابش قرار دادن بافت با منابع حرارت القایی، یا پرتوهای غیر یونیزان (مانند میدانهای ماوراصوت یا الکترومغناطیس) استفاده کرد. هرچند هر کدام از این ابزارها با مکانیسم فیزیکی خود انرژی را در بافت ذخیره می کند اما مشابهت های کلی با یکدیگر دارند. همه این روشها به ناهمگنی خصوصیات بافتی، هندسه جریان خون حساس بوده و مشکل همخوانی و کوپل منبع انرژی با بافت را دارند. هایپرترمیا را میتوان بصورت تهاجمی، یا غیرتهاجمی با استفاده از مولد خارجی به شکل موضعی، بوسیله جریان خون (پرفیوژن) یا هایپر ترمی تمام بدن اعمال کرد (شکل۱).

هایپرترمی موضعی

هدف از هایپرترمی موضعی دست یابی به دوز حرارتی بهینه در تومور بدون خارج شدن از محدوده تحمل بافتهای نرمال اطراف آن میباشد. این کار را میتوان با روشهای خارج از بدنی، داخل لوله ای(Intraluminal) یا داخل بافتی (Interstitial) انجام داد. به این منظور انرژی الکترومغناطیس یا ماوراصوت به طرف حجم درمان هدایت میشود. مقداری از حجم را که میتوان گرم کرد بستگی به خصوصیات فیزیکی منبع انرژی و نوع آرایش اپلیکاتورها (ابزارهای انتقال انرژی) دارد. روش اعمال هایپرترمی خارجی بدو دسته سطحی و عمقی تقسیم میشود. برای ایجاد حرارت عمقی، انرژی پس از گذر ازبافتهای در برگیرنده حجم هدف به آن میرسد. توزیع انرژی در داخل بافت نیز بسیار به میزان ناهمگنی بافتها در مسیر و خصوصیات آنها بستگی دارد. تغییرات دمایی تابع ساده ای از توزیع انرژی نیست بلکه به ویژگی حرارتی بافت و جریان خون وابسته است. در مدت زمان هایپرترمی موضعی دمای سیستمیک بدن نیز ممکن است افزایش یابد و مقدار این افزایش با حجم گرمایش و اتلاف انرژی از بدن ارتباط دارد.

هایپرترمیا بوسیله پرفیوژن

پرفیوژن اندام، ارگان یا حفره ای از بدن با مایعات گرم میتواند موجب افزایش حرارت در یک منطقه گردد. با استفاده از این روش در اندامها بدون استفاده از مواد سایتوتوکسیک میتوان دما را تا ۴۳ درجه سانتیگراد برای مدت دو ساعت بالا برد. زمانیکه این روش به همراه داروهای سایتوتوکسیک باشد دمای مایع پرفیوژن را باید بنحوی تنظیم کرد که میزان سمیت دارو بیش از حد افزایش نیابد.

هایپرترمی تمام بدن

برای هایپرترمی تمام بدن روشهای مختلفی وجود دارد. یک روش معمول انتقال انرژی به بدن و همزمان بحداقل رساندن اتلاف انرژی است. افزایش دما معمولا محدود به ۴۲-۴۱.۸ درجه سانتیگراد میباشد. تجربه نشان داده است که با روشهای تابشی حرارت که در آن بیمار نیاز به آرام بخش عمیق در حین درمان دارد بخوبی قابل تحمل هستند [۵و۶]. روش جدیدتر دراین زمینه افزایش حرارت تا ۴۰ درجه سانتیگراد برای مدت طولانی است که همزمان با سیتوکین ها و یا داروهای سیتوتوکسیک بوده و انتظار میرود که با این روش اندکس درمانی(Therapeutic index) در مقایسه با هایپرترمی تمام بدن تا حداکثر سطح تحمل  در مدتی کوتاه افزایش یابد.

  نحوه اثر هایپرترمیا در درمان سرطان

آسیب بوجود آمده بوسیله حرارت به شدت تحت تاثیر محیط خارج سلولی است. محیطی که دچار شرایط فقر غذایی نظیر کمبود اکسیژن مزمن ، افزایش اسیدیته و گرسنگی باشد منجر به افزایش آسیب های ناشی از حرارت می شود. در حقیقت کمبود اکسیژن حاد و یا کمبود اکسیژنی که طی زمان محدودی در شرایط طبیعی ایجاد می شود، اثری بر میزان آسیب های حرارتی نخواهد داشت.

احتمالاً دلیل اصلی افزایش مرگ سلول در بافتهای آسیب دیده، افزایش اسیدیته است. از آنجا که تومورهای سخت برخلاف بافت طبیعی فاقد محیط مغذی میباشند، نسبت به هایپرترمیا حساسیت بیشتری دارند. بنابراین، این افزایش حساسیت، مهمترین فاکتور در بکار بردن هایپرترمیا در درمان کانسر است. مرگ سلولی بوسیله هایپرترمیا، به صورت مرگ مستقیم سلول در اثرحرارت در یک فقر غذایی است. این فقر به صورت فقدان خون محیطی میباشد که منجر به فقر مواد غذایی و افزایش اسیدیته ناشی از متابولیسم غیر هوازی و تجمع اسید لاکتیک وسایر مواد دفعی می شود. سلولها در محیطی قرار می گیرند که به شدت نسبت به هایپرترمیا حساس می باشند و در نتیجه با یک درمان حرارتی می توانند به سرعت از بین بروند در حالیکه همین درمان حرارتی، آسیب مهمی به سلولهای طبیعی پیرامونی وارد نمی کند.

اثر مهم دیگر شبکه خونرسانی آسیب دیده تومور است که موجب کاهش جریان خون خروجی ازتومور میگردد. بنابراین برای هر مقدار انرژی ورودی معین گرما در تومور محبوس می شود و تومورنسبت به بافت اطراف با دمای بالاتری روبرو می شود. در سیستمهای تجربی، این مساله منجر به پاسخ متمایز بافت کانسر  طبیعی می شود. در حالیکه، اغلب تومورها، تمایلی برای از هم پاشی رگهای خونی در یک دمای نسبتاً پایین می دهند، بافتهای طبیعی اغلب در واکنش با افزایش جریان خون و در نتیجه کاهش بیشتر دما می باشند. این اثر فیزیکی جریان خون مهمترین فاکتوردر مرگ متمایز سلولها در بافت سرطانی و طبیعی می باشد. مرگ مستقیم سلول بوسیله حرارت به سرعت اتفاق می افتد. سلولهای حرارت دیده چه در شرایط برون تنی و چه در شرایط درون تنی طی چند ساعت می میرند، در حالیکه مرگ سلولی ناشی ازتابش چند روز بعد بوقوع می پیوندد. مرگ سلولی پس از تابش همواره در مرحله میتوز اتفاق می افتد در حالی که پس از تیمارهای هایپرترمیک، سلولها در مرحله اینترفاز دچار مرگ آپوپتوزی می شوند. این فرایند نکروزی سریع در تومورهای دارای فقر محیطی سریعتر اتفاق می افتد و احتمالاً ناشی از تسریع آسیب های سیتوپلاسم و غشاء است. آسیب حرارتی به شکل غیر قابل برگشتی حاد است، آثار تاخیری معمول نیست و در صورتی که مشاهده شود در نتیجه آسیب بسیار بحرانی بافت است .

نحوه اعمال هایپرترمیا برای درمان  بیمار:

 

در کلینیک رادیوتراپی و انکولوژی امید تهران ، به منظور ایجاد هایپرترمی ، از امواج رادیویی با فرکانس  MHZ 56/13 ایجاد شده از دستگاه  Celsius42+ GmbH Company, Cologne, Germany استفاده می شود که قادر به تولید حرارت متوسط در دامنه دمایی ۴۳-۵/۳۹ در جه سانتیگراد می باشد.

قسمتی از بدن بیمار که تحت درمان قرار می گیرد، بین دو الکترود به قطر cm25 مربوط به دستگاه هایپرترمیا قرار داده میشود (شکل). و پروتکل مخصوص وارد سیستم میکردد.

بازدیدها: ۶۹