好博士·热灌注丨文献要点评析丨(五)《体腔循环热灌注化疗的安全性实验研究》

观察体腔循环热灌注化疗中不同温度对实验犬生命体征和腹腔各脏器的影响,明确实验动物CCTP的适宜温度。实验证实42℃~42.5℃为治疗适宜温度,腹腔内温度为42.5℃时热疗才有治疗效果。


2026-07-10

好博士·热灌注丨文献要点评析丨(五)《体腔循环热灌注化疗的安全性实验研究》

【摘要】

实验用设备:GDPR-2100S型体腔循环热灌注机

目的:探讨在不同温度下进行体腔恒温循环热灌注化疗(Coelom Continued Circulatory Hyperthermia Perfusion,CCCHP)对实验动物生命体征和腹腔各脏器的影响,以寻求找出治疗的最适温度和有效控温的途径。

方法:选用犬做实验动物,应用体腔循环灌注热化疗机建立CCCHP动物模型,分别用41℃(分为单纯生理盐水组和顺铂组),42℃(生理盐水组),43℃(生理盐水组)腹腔温度对每组动物CCCHP3次(临床治疗一个疗程),每次1h,间隔2d。记录犬的生命体征、测温计读数及热灌机面板的数据。在每次CCCHP前及每次CCCHP24h后抽取外周血备检。CCCHP3次后24h及2周时每组分别处死2只犬,开腹观察内脏器官的形态学改变,并切取肝、肾等脏器进行病理检查。

结果:41℃腹腔温度下3次CCCHP对犬的生命体征及肝肾功无明显影响,肝、肾、脾和肠组织损伤轻微;41℃腹腔温度联合顺铂3次CCCHP也未对犬的正常生理功能造成明显影响;43℃腹腔温度行3次CCCHP后均对犬的生命体征及肝肾功有不同程度的影响,肝、肾、脾及肠组织均有不同程度的损伤。

结论:观察体腔循环热灌注化疗中不同温度对实验犬生命体征和腹腔各脏器的影响,明确实验动物CCTP的适宜温度。实验证实42℃~42.5℃为治疗适宜温度,腹腔内温度为42.5℃时热疗才有治疗效果。

丨文丨献丨核丨心丨背丨景丨

《体腔循环热灌注化疗的安全性实验研究》-2012年6月-中国肿瘤临床-第39卷第22期(刘文超,李春宝,王宇,李唯)

本文课题受国家自然科学基金项目(编号:30973437)资助

【目的】观察体腔循环热灌注化疗(Cavity circulatory thermal perfusion,CCTP)中不同温度对实验犬生命体征和腹腔各脏器的影响,明确实验动物CCTP的适宜温度。

【关键词】体腔循环热灌注化疗,安全性,热损伤,热化疗损伤

丨学丨术丨评丨析丨
 

本研究以犬为实验动物,对比观察了41℃、42℃、43℃三种腹腔循环热灌注化疗(CCTP)条件下实验动物的生命体征和腹腔各脏器的影响,明确实验动物CCTP的适宜温度。选题精准切中当时临床推广中的核心困境——腹腔热灌注化疗虽在恶性腹水治疗中显示出良好前景,但缺乏持续循环恒温与器官组织损伤的相关性研究。本实验旨在了解循环灌注模式下持续恒温热疗联合化疗药物的安全温度。

该研究于2012年正式发表,彼时体腔循环热灌注化疗技术尚处于技术探索和发展阶段。国内尚无统一的温度操作规范。本实验研究结果不仅为CCTP联合化疗的安全温度选择提供了关键的动物实验依据,也为后续国产热灌注设备的参数设定、临床操作规范的制定以及多中心临床研究的开展,提供了切实可行的实用参考。
 

本研究的特点/优点

探索价值突出

本实验研究开展于2011年前后,当时国内体腔循环热灌注化疗技术尚在摸索阶段,虽有部分中心尝试临床应用,但灌注温度多参照国外非循环热疗或离体实验数据(43℃(腔内的混合温度43°,而非入体温度43°)、30 min被视为相对安全),缺乏针对循环灌注模式下持续恒温热疗(60 min)联合化疗药物重复治疗(3次)的系统性安全性验证。该团队率先在犬模型中引入临床实际流速(140 mL/min)和临床疗程方案(隔2天1次、共3次),系统观察不同温度梯度下的脏器损伤差异及可逆性,属于国内该领域较早的循环热灌注安全性系统实验研究,为后期临床温度规范制定提供了开创性的实验依据。
 

实验设计严谨、温度梯度设置科学

研究共纳入18只成年健康杂种犬,随机分为41℃、42℃、43℃三组,每组6只。三组除灌注温度不同外,麻醉方式、灌注液量(2500 mL生理盐水)、化疗药物及剂量(顺铂100 mg/kg)、流速(140 mL/min)、灌注时长(60 min/次)及疗程(隔2 d 1次、共3次)均严格一致,试验变量单一,能直观对比两种疗法的差异。温度梯度设置紧密围绕临床关注的临界区间(41~43℃),梯度设计合理贴合临床场景。
 

评估体系完整、损伤判定多维

研究构建了“生命体征+肝肾功能动态监测+大体形态学改变+病理学改变”四维评估体系,具有两大突出亮点:

(1)肝肾功能动态监测:在灌注前及每次灌注后2、4、6、14 d多个时间点连续监测肝肾功能指标(ALT、AST、Cr、UA),动态描绘了不同温度下脏器功能损伤与恢复的时间轨迹。结果显示:A、B组各指标仅轻微波动(P>0.05),2周后基本恢复;C组在4 d时ALT、AST、Cr、UA均明显升高(P<0.05),且2周后ALT、AST仍未恢复正常(P<0.05),而Cr、UA恢复至接近基线水平(原文表1)。

(2)形态学与病理学检查:在末次灌注后24 h及2周两个时间点处死动物剖腹探查,既评估了急性损伤(24 h),也追踪了损失可逆性(2周)。结果显示:A、B组发现肝、肾、脾、肠等内脏器官无明显损伤,2周后腹腔脏器无粘连,内脏器官肉眼观无明显异常;且组织病理学仅见轻度充血、炎细胞浸润等改变,2周后基本恢复;而C组腹腔脏器部分区域和大网膜粘连,肠系膜血管充血明显,肝脏有小片淤血区域,肠管有紫褐色的淤血区及出血点,肾脏肉眼观无明显异常,2周后仍未恢复,部分肠管仍有小片淤血区,但脏器粘连缓解。故43℃(腔内的混合温度43°,而非入体温度43°)不适合做为CCTP的治疗温度。
 

提出“热疗-流体动力-药物”三元协同损伤效应

本研究的理论贡献在于首次在循环灌注模式下明确指出:非循环热灌注的安全温度不能直接套用于循环热灌注化疗。研究结果表明,43℃(腔内的混合温度43°,而非入体温度43°)、流速140 mL/min、持续60 min联合顺铂重复3次可导致肝、肾、脾、肠等脏器的不可逆病理损伤,且2周后仍未恢复正常;而同一温度(43℃)在既往离体动物实验或非循环热疗文献中尚被视为“相对安全范围”。本研究指出,损伤加重源于“热疗直接损伤+循环流体机械冲刷+化疗药物细胞毒”的三元协同效应,并特别指出流体冲刷损伤随流速增大而加剧,药物亦对组织有直接损伤影响。本实验研究结果提示:在进行循环热灌注化疗时,不能单纯追求高温(43℃及以上)对肿瘤的直接热杀伤作用,同时也要考虑到灌注液的循环流体动力和药物共同作用下的安全温度。
 

设备控温精准,测温方案可靠

研究采用GDPR-2100S型体腔循环热灌注机(西安好博士医疗科技有限公司研制),该设备采用高精度PT100温度传感器进行入体、出体及腹腔多点实时测温,配合AI-5600型数字温度计交叉校验,控温精度和温度均匀性较早期热疗设备有显著提升。研究在左右上腹分别植入温度传感器,实现了腹腔内多点真实温度监测,而非依赖单一出体温度,这一测温方案保证了实验数据的可靠性。
 

临床指导性强

研究通过严谨实验,明确划定了三个关键温度点的安全边界:即41℃流速,140 mL/min持续60 min,无明显损伤变化。42℃有可逆性轻度损伤,43℃(腔内的混合温度43°,而非入体温度43°)则产生较严重且不可逆损伤。因此,对实验动物犬,CCTP的安全参数为42℃、流速140 mL/min腹腔灌注3次,每次60 min。此外,原文提及45℃预实验(1只犬,单纯生理盐水灌注,流速140 mL/min,3次后第3 d死亡),进一步印证了高温禁区的必要性。三个温度点的实验验证结果,为临床医生提供了直观的温度选择依据。这些结果提示,在进行循环热灌注化疗时,不能单纯追求高温(43℃以上)对肿瘤的直接热杀伤作用,同时也要考虑到灌注液的循环流体动力和药物共同的损伤作用。
 

——综合评价——

本研究于2011年前后国内CCTP技术探索和发展阶段,前瞻性地以18只犬为实验对象,分为41℃、42℃、43℃三个温度组,从生命体征、肝肾功能动态监测、大体形态学改变、病理学改变等四个维度,系统观察了循环热灌注化疗联合化疗药物重复治疗的安全温度。结果证实,42℃、流速140 mL/min、持续60 min、间隔2 d重复共3次的治疗方案对犬重要脏器仅造成轻度可逆性损伤(肝汇管区充血、肠黏膜炎细胞浸润、脾淤血等),2周内基本恢复,安全可行;而43℃(腔内的混合温度43°,而非入体温度43°)同条件下导致肝细胞广泛水样变性及点状坏死、小肠绒毛脱落、脾细胞核固缩坏死、肾小管刷状缘脱落等不可逆损伤。研究不仅为体腔循环热灌注化疗的温度选择提供了关键的动物实验依据,更从理论上揭示了循环灌注模式下“热+流体+药”三元协同致损伤的机制,为后续国产热灌注设备温度控制策略的优化、临床安全操作规范的制定以及多中心临床研究的开展,提供了扎实的基础数据和切实可行的参数参考。该研究结果至今对临床CCTP温度设定仍具有重要的警示和指导价值。

专家简介

刘博士M.D.,Ph.D.
专业学会会员:
美国细胞学会American Society for Cell Biology(2006-至今)
美国心脏学会American Heart Association(2006-至今)
美国胸科学会American Thoracic Society(1997-至今)
2023-2025.5副教授美国迈阿密大学心血管内科
1999-2023助/副教授美国内布拉斯加大学医学中心呼吸与重症科
1996-1999博士后美国内布拉斯加大学医学中心呼吸与重症科
1992-1995医学硕士第四军医大学西京医院呼吸内科(孙滨教授)
1986-1992临床医师沈阳军区总医院呼吸内科
1981-1986医学学士第四军医大学医疗系

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