热在正常骨组织中传导的实验研究

论文摘要

目的:搔刮植骨或骨水泥填充术是治疗良性骨肿瘤或肿瘤样病变的一种手术方法,其在临床上有着广泛的应用,在手术过程中,我们搔刮完肿瘤病变组织后,通常要用热疗或冷冻疗法治疗肿瘤病变的腔壁,这样可以杀灭潜藏的肿瘤细胞,防止肿瘤复发。在热治疗肿瘤腔壁或骨水泥填充的过程中,不可避免地会把热量传递到周围,因而易损伤周围正常组织。因此,有必要了解在热量传递过程中其周围温度的分布及通过热量传递灭活正常骨组织的最大距离。本实验采用不同时间与不同功率作用正常骨组织,确定灭活正常骨组织的最大距离,确定距离和温度、时间的关系,为热疗杀灭残存瘤细胞提供理论依据。方法:收集新鲜即时股骨组织标本60例,此标本均来源于恶性骨肿瘤患者截肢术或离断术后,其中男性患者40例,女性患者20例,年龄均在10-68岁之间,平均年龄为36.5岁,术前均针吸活检病理证实为恶性骨软组织肿瘤,手术完成后,取正常新鲜一段骨组织,剥除骨膜,在骨皮质上每间隔3毫米钻孔,共钻8孔,不钻至髓腔（孔的位置偏一端）两侧横断,取下骨标本,将热疗机、测温电脑接通电源,八点测温仪接通电脑CPU及热疗机。开通热疗机,将旋钮拧至预热位置,预热3分钟,在3分钟内将8点测温仪的8个测温线头（直径1毫米）置于孔内（皮质内）然后将骨标本的一端置于热疗机的辐射区（辐射区为2mm直径,辐射器插入骨皮质）内,辐射器距第一孔3毫米,用功率分别为40±3W.60±3W.90±3W的微波辐射股骨标本40min、30min、20min、10min,每一功率辐射骨标本20具。自辐射点向外,每间隔3毫米处记点测皮质内温度,编号（1-8）,根据50℃、10min为正常骨组织坏死的温度时间值[1],找到大于50℃和小于50℃的两点,确定50℃的点,从而确定灭活骨组织的距离及距离和温度、时间的关系。结果:1.功率越大,时间越长,辐射距离越长.但骨组织热灭活的距离较短,（90±3W作用下40分钟灭活骨组织距离仅为1.708±0.080厘米）,从辐射点向外,温度成梯度分布逐渐降低,在编号（1-4）温度变化幅度较大,编号（5-8）温度变化幅度较小,因此,在一定功率下,不同作用时间（s）,距离辐射点（d）越远,温度变化差值（△t）越小,而灭活骨组织距离随着时间的延长和功率的增大呈逐渐增大趋势,其中在功率40±3W.和60±3W.下,热灭活骨组织的距离随着时间的延长增大趋势明显,在功率90±3W下作用10min、20min、30min、40min,灭活骨组织距离（cm）分别为1.101±0.146, 1.501±0.073 ,1.652±0.132 ,1.708±0.080,其中后三者均位于测温点（5-6）之间,变化幅度较小,增加趋势不明显.2.统计学处理:据SAS统计软件,Kruskal-Wallis H test:用不同功率加热骨组织标本10分、20分、30分、40分,χ=9.780,10.82,12.50,9.50,P<0.05,说明灭活骨组织的距离均有差别。再根据Bonferroni’test, F=12.67,P<0.05,即用不同功率加热骨组织40分,灭活骨组织的距离40±3W与60±3W、90±3W有差别。而60±3W与90±3W之间无明显差别。结论:从本实验数据可以得出,骨皮质的热传导性能较差,由Tab.3可得出,较大的功率90±3W和较长的时间（40min）,在2.4厘米处温度已为42.400±0.616℃,稍高于人体内部体温,这就表明骨皮质的热量传递影响距离较小,一般不会引起周围正常组织的热灼伤及骨组织的修复,但肿瘤易复发。而在骨水泥填充过程中,由于骨皮质的热传导性能较差,其热量传递难以完全达到杀灭肿瘤组织的温度,所以肿瘤也易复发。而从统计结果可得出,不同功率加热左股骨40min,60±3W与90±3W之间无明显差别,这说明随着加热时间的延长,热灭活的距离不随功率的增大而增大,反而逐渐趋向于某一范围。这表明增大功率,不会增加热灭活的距离,反而会增加周围组织热损伤的几率,而在功率90±3W下（Tab 3）,加热20min、30min、40min,50℃均位于5-6点,这表明延长作用时间,也不会明显增加骨组织的热灭活距离,而只会损伤周围的正常组织.因此我们在热治疗残余肿瘤细胞时,可选择较大的功率及较长的作用时间,防治肿瘤复发。我们建议用60±3W的功率,热疗20-30分钟,且辐射点之间的距离不高于1.708±0.080厘米.

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究论文 热在正常骨组织中传导的实验研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 生物传热学之肿瘤热疗的研究进展
• 致谢
• 个人简历