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血管瘤论坛 血管瘤电化学治疗 血管瘤电化治疗的理论基础

血管瘤电化治疗的理论基础

发布者: 血管瘤论坛   2009-8-14 16:25   1032  

       
       电化学治疗血管畸形是在电化学治疗肿瘤基础上发展起来的,1992年四川省医学科学院附属医院古纯康报道了电化学治疗静脉畸形(海绵状血管瘤)3例,引起同仁注意。各医院紧随其后,在第二次国际电化学治疗肿瘤会议上,电化学治疗海绵状血管瘤形成亮点。首都儿科研究所叶蓁蓁治疗了大量临床病例,取得较好效果;江西省医学院第一附属医院刘路平报道T电化学治疗海绵状血管瘤26例。

       血管畸形是一种常见的先天性血管发育异常疾病,有家族史患者占10%。女孩发病率较高,男女比例为1:3~5;大部分在身体一侧,只有10%左右多发性血管畸形发生在同一肢体两侧。

       电化学治疗血管畸形的特点:首先是微创治疗,安全、没有大出血、不形成瘢痕。从正常软组织插入电极到血管畸形腔隙,退出电极,只留下有针眼孔大小,电极直径仅有0.3~0.6mm,不会产生大出血,不会造成正常组织损伤,不会引起功能障碍或面部畸形。在腮腺区要注意保护面部神经。微创电极孔易修复,方法稳定、安全、无功能性伤痕。并发症少,在治疗后3~4天,体温升至38℃左右,可对症治疗。即便是无法手术治疗的肝血管畸形,将电极插入肝血管畸形部位,在开始出血时用手压迫电极孔,加电压1〜2min就可止血,是此种治疗方法之特长。

       血管畸形电化学治疗的理论基础,采用7种先进的物理化学测试手段:中子活化分析、放射免疫、红外谱、紫外谱、色谱质谱联合等,测定电极反应前后组成变化,从而确立了电化学电解、电泳、电渗破坏癌细胞的机制。

 (一) 电化学治疗理论与科学实验

       1. 实验程序
       实验犬经麻醉后,开腹,将钳电极插入狗肝部位。通直流电69min(电压8.5V,电流30mA),狗肝接受电量为102C;通电完毕后,分别切取4个不同部位的狗肝组织,即正极处、负极处、正负极交界处、远离电极处。对这4个不同部位的狗肝组织,做下述测定与实验。

       2. 含水量的变化
       将4个狗肝组织样品分别放入恒重的称量瓶中,在恒温箱内(105℃)失水4h,再在红外灯下失水2h,冷却、称重(感量为0.0002g的分析天平)。由于狗肝组织含有表面水、游离子、膜内水,其中膜内水是难失去的,因此应反复操作,直至达到恒重。所得结果见表5-3-1。

       由表5-3-1可见,狗肝组织的含水量:负极处>交界处〉正极处。如果通电一段时间,就会造成负极区组织水肿,正极区组织干缩。

       3. 大宗元素、微量元素的浓度变化
       采用中子活化分析法,测定了狗肝组织中的大宗元素、微量元素的含量。先将样品送入核反应堆内受辐照一定时间,然后取出活化后的样品,用Ge(Li)探测器Scop10-3000多道分析系统,数据处理后,所得结果见表5-3-2。

血管瘤电化治疗的理论基础_血管瘤论坛-中国血管瘤患者之家

表5-3-1电极反应后狗肝组织含水量分布表

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表5-3-2 电极反应后狗肝样品所含化学元素浓度分布


       由表5-3-2可见,负极处组织中的钠、钾离子浓度增高,碱度也随着增大。正极处组织中的氯离子浓度增高,加速它在正极上放电,产生新生态氯。

       4. pH的变化
       用pH试纸、玻璃电极分别测定4个不同部位的,狗肝组织的pH值,所得结果见表5-3-3。

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表5-3-3 电极反应后狗肝样品组织的pH值

       由表5-3-3可见,正极区呈强酸性,负极区呈强碱性。用试纸测pH值,简便易行,已普遍应用于临床治疗过程中。

       5. 蛋白质的变化
       做了以下两方面的实验,研究电化学过程中蛋白质的变化。
       (1) 血红蛋白的变化取4个不同部位的狗肝组织样品,捣碎,用丙酮萃取,分别得到4种萃取液。用721型分光光度计,以丙酮做参比,得到光谱图。正极处狗肝组织的丙酮萃取液,在640nm波长处,出现一个明显的吸收峰。这表明血红蛋白在正极处发生了显著的变化。伊东久夫曾报道,血红蛋白集结于正极区,当pH值降为2,血红朊变成酸性氯化血红素。

       (2) 蛋白质的沉淀现象自行设计的实验装置。取10ml人血清,分成2份。一份放入U型管中,插入2支铂电极。安装完系统后,通纯氮气,赶走系统中的氧。通直流电(电压10V,电流3mA),累计电量184C。另一份血清作为对照。

       实验现象:通电后正极区血清液液面上浮起一层白色絮状物。随着通电量增加,絮状物不断变厚,负极区也变得混浊。分析测定:通电结束后,取U型管中溶液,用放免法进行测定,所得结果见表5-3-4。

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表5-3-4电极反应后的血清液

       (3) 气体的鉴定
       实验程序:取鲜猪肝一份放入U型管中,安装完系统后,通纯氮除氧。通直流电(电压10V,电流33mA),累计电量40C。
       气体鉴定:用气相色谱法分析鉴定收集在2,2'管中的气体。结果证明,正极区产生的是氯气、氧气;负极区产生的是氢气。

(二) 讨论

       1. 含水量的变化
       实验结果表明,负极区的狗肝组织的含水量大于正极区的。这说明水迁向负极。究其原因,有两种解释:
       (1) 蛋白质中较多的羧基电离后形成[P-Coo]和[H+]。在水溶液中,[H+]被水化后形成带正电的水合离子。在电场中,它向负极迁移。这样,水分子亦被带到负极。
       (2) 人体蛋白分散在水中构成一种胶体溶液。当分散质(蛋白)与溶液(水)相接触时,由于水的介电常数大,水带正电。在电场中,水向负极迁移,这种现象称为电渗。

       2. 离子的迁移
       实验结果表明,正极区、负极区的狗肝组织中的离子浓度也发生了相当大的变化。
       对人体有显著生理作用的是K+、Na+、Ca++、Mg++。在电场中,它们都迁向负极。在相等的电场强度下,Ca++、Mg++的运动速度比K+、Na+的慢。经过一定时间后,负极区K+、Na+相对得多;正极区Ca++、Mg++相对得多。造成了新的分布状态,破坏了细胞内外原先的平衡状态。

       3. pH值的剧变
       实验结果表明,正极区的PH值降为2,呈强酸性;负极区的pH值升为12以上,呈强碱性。在强酸性的正极区,癌细胞迅速失去活力。这一点已经被临床活检证实。导致两极区的pH值剧变的主要原因是电极反应。这近似于林格溶液(Ringer's solution)的电解结果,在正极产生酸(HC1)、氧、氯;在负极区产生碱(NaOH)、氢。实验中,即测定了正、负极的pH值,又分析鉴定两极所产生的气体,结果得到了充分的证据。

       4. 蛋白质的变化
       实验结果表明,在两极区都发生了蛋白质的变性现象。尤其在正极区,产生酸性氯化血红素,蛋白质变化显著。究其原因,简述如下:蛋白质是由许多氨基酸结合而成。一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基结合,脱去一个水,形成肽键。蛋白质就是由一条或多条肽键构成的物质。它的简式是一端是氨基(NH2),另一端是羧基(COOH)。

       在电能作用下,组织液中蛋白质可以电离为正离子,也可以电离为负离子。人体蛋白质多带负电。处于正常状态的蛋白质离子具有一定的稳定性。溶液中电解质、酸碱度的变化均影响蛋白质离子的稳定性,尤其是电极反应的作用更甚。

       在正极区,蛋白质发生聚结,密度加大,最终凝固。这是因为:①蛋白质带负电荷,在电场中迁向正极,在正极上发生电中和;②电极反应造成正极区的高酸度,使蛋白质迅速超过等电点,蛋白质沉淀;③由于电渗作用,正极区脱水,加速蛋白质聚结。

       在负极区,蛋白质颗粒分散,密度变稀,蛋白质膨胀。这是因为:①负极本身富有负电荷使蛋白质的负电荷增加,静电斥力增大;②电极反应造成负极区的高碱度,也使蛋白质的负电荷增加;③由于电渗,负极区水分增加,使蛋白质膨胀。

(三) 结论

       在上述实验结果和讨论中,涉及了电化学过程所引起的肿瘤组织中发生的一些明显的变化。现概括如下:
       (1) 正负极的电化学反应组织液中的氯化钠在外加电压下解离,形成钠离子(Na+)、氯离子(C1-)方程式5-3-1,分别到各自相反的电极上得、失电子,方程式5-3-2,式5-3-6,生成新生氯C12,方程式5-3-2,C12极不稳定,同肿瘤组织水反应,生产盐酸、次氯酸,方程式5-3-3。次氯酸不稳定,分解生产盐酸、放出氧,方程式5-3-4。C1O-离子在正极重新氧化,生成氯(C1O3-),方程式5-3-5。

       在正极区所生成的次氯酸根C1O-、氯酸根C1O3-都是极强的氧化剂,能破坏癌细胞组织。把电极周围瘤组织氧化、漂白成白色渣泥组织,完全破坏癌细胞。
       在负极:生成新生态钠,极不稳定,迅速和瘤组织的水反应,生产氢氧化钠和氢,氢氧化钠使肿瘤组织pH上升到12。原来水的离解平衡受到破坏,使OH-离子积聚起来,形成了NaOH,方程式5-3-7。

       (2) 水向负极迁移,造成负极区水肿,正极区脱水。

       (3) 电极反应的结果,造成正极区呈强酸性,负极区呈强碱性。

       (4) 正、负极区组织中的大宗元素与微量元素的浓度发生改变,造成一种新的分布状态,使原瘤组织组成失去平衡。

       (5) 在两极区,尤其正极区,蛋白质变性,血红蛋白发生明显化。

       (6) 在正极产生新生态的氧、氯,它们有强力的氧化作用,在负极产生氢,造成组织空穴。

       总之,借助于电能的作用,在肿瘤及其周围地区发生电解、电泳、电渗运行。这是电化疗治疗肿瘤物理化学基石。




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