半导体激光间质内热治疗脑肿瘤的研究

　　半导体激光（波长为810lm）是应用于激光间质内热疗法（ILTT）的一种新型激光器，其与神经组织间的生物学效应尚不十分明了，因此在临床应用时，对激光器参数的选择缺乏依据。本45 *C线范围线范围与实际测得兔脑皮层毁损范围做配对资料t检验，假设二者相等，将数据代入t检验公式，结果如下：假设。说明45C线范围大于实际兔脑皮层毁损范围。

　　3讨论激光间质内热疗法是利用激光的热效应，在局部产生高热，从而毁损肿瘤组织的一种治疗方选取最大，剩余标准差。法ILTT的最终目的是最大限度的杀灭|肿瘤细，1.3.2统计学分析：配对资料的t检验；目标规划模型。

　　1.4临床应用选择脑肿瘤病人5例，其中脑膜瘤1例，胶质瘤4例（病理证实为星形细胞瘤1~1丨级3例，Ul~IV级1例）年龄33~56岁。部位：中颅窝底1例，额叶3例，颞叶1例。毁损方法：全麻成功后开颅，暴露肿瘤组织，将裸光纤置入肿瘤组织内，利用不同输出功率与时间组合毁损，观察形态变化，取病理，送光镜电镜观察。常规手术方法切除肿瘤后，对与肿瘤组织粘连紧密的周边区域进行间质内热毁损，消灭残留肿瘤细胞。

　　2结果21大体标本所见随着作用时间的延长，毁损区成环形增加。动物实验中，输出功率为3w，作用时间为60s时，可见到明显的炭化组织。输出功率为5w作用时间为180s时，出现轻度气化现象。临床应用中，未见汽化现象。毁损区典型表现为：中心为炭化坏死区，外层为苍白干燥的凝固区，与周边组织境界清晰。22镜下所见221光镜所见：HE染色后，兔脑组织标本中，病变区成明显的带状分布。自中心向周边分4区：1）炭化区，其内可见出血灶，周边为炭化组织。（2）凝固区，其内神经细胞减少，细胞核固缩、变形，小血管明显扩张充血，透明血栓形成，大部分小血管周V一R腔扩张，偶见局部出血灶。（3）水肿区，其内组织疏松，水肿，染色明显变浅，部分细胞核浓染。偶见透明血栓。该区与周围交界区境界清晰。（4）水肿外带，其内可见轻度的空泡样变，小血管周V―R腔扩张，随着与凝固区的远离而逐渐见到正常神经结构。我们所测量的毁损区即为前3个区域222电镜所见：在致密凝固坏死区内，可见到神经细胞失去其完整的形态，核膜不完整，核固缩，大部分胞膜及细胞器消失，血管壁受损，基膜消失，疏松凝固坏死区内，可见到明显的胞质水肿，线粒体肿胀，细胞核内空泡样变，核膜及细胞膜尚完整。

　　人脑肿瘤标本中，其病理变化与上述所见基本相同。

　　23毁损范围23.1实际毁损范围：我们用垂直于光纤方向的最大切面的直径来表示实际毁损范围。因为切面近似为圆形，我们测量该切面上包括最大径的相互垂直的两条直径，取均值。结果如下：最小及残差平方和最小的回归模型。以logR为因变量，logT和logW为自变量建立回归方程（以下计算均用SAS软件处理），输出结果为：方差分析表变异来源自由度平方和均方模型误差总剩余标准差：09138决定系数R2：9631残差平方和：1837变异系数（剩余标准差/因变量均值）4 86%进行残差分析：全部观测的学生化残差绝对值均小于2且分布均匀。根据此回归方程对在观测范围（22~11.2）内的任一毁损直径，采用目标规化方法确定相应的照射时间及功率。（如表3）表3最佳输出功率作用时间注：①1.020mm不在观测区内②R为所要达到的毁损直径，单位mmW为输出功率，单位wT为作用时间，单位s2 3.2热5*C线范围ILTT时，红外热图所描绘的是兔脑皮层的温度变化，可见中心区温度最高，向外成环形递减，随着作用时间的增加，温度逐渐增高。测量45*C线范围，选择包括最大径的相互垂直的两条直径，计算均值，结果如下：胞的同时，最大程度的保留周围正常组织结构。而ILTT在神经外科主要是应用于开颅手术不能全切除的脑肿瘤和不能达到的深部脑肿瘤，它们的周围往往是重要的结构和功能区，因此，如何控制毁损范围，是影响ILIT疗效及安全性的重要因素。目前，虽有多种术中监测方式初步应用于临床，如计算机温控2，3〕MRI实时监测，WILTT术前模拟治疗计划和MRI热图等方式，但都各有其局限性，难以取得令人满意的效果。因此，对ILTT毁损范围的有效控制还是有赖于对不同激光器的生物学效应及组织的光学特性的进一步了解。

　　临床上，我们主要是通过对激光器及其参数选择来控制ILTT毁损范围，这包括激光器的类型、输出功率、作用时间和探头形状。目前，用于ILTT的激光器主要有波长为1.06um的Nd―YAG激光和波长为810nm的半导体激光，他们的波长决定了其组织穿透性强的特性，也使之更适合于以热凝固作用为主的ILTT治疗而半导体激光更因其体积小、便于携带、操作简便、对电源要求低等优点，被视为Nd年出现的新产品，其在临床的应用，尤其是在ILTT中的实验研宄和临床应用，报道尚少，限制了临床应用。

　　我们实验结果可见ILTT后无论兔脑组织还是人脑肿瘤组织，其病理变化与其他报道一致，为典型的带状变化，分4区炭化区，凝固区水肿区水肿外带。这与Tracz1所描述的4区：中心坏死腔，致密凝固带；疏松凝固带；交界带〔10‘11病理变化是一致的。ILTT毁损范围随着作用时间的增加而成指数形式增加，当毁损范围达到一定程度后，增加的趋势明显变缓甚至不再增加。而毁损范围与输出功率的关系，经过统计学分析后，我们发现，也是成指数形式增加而非Schober〔12所观测到的线性。利用目标规划模型原理，我们分别取各变量的对数，建立直线回归方程，再通过sastat软件，就可得出欲达到某一确定毁损范围的最佳输出功率与毁损范围的组合。在本试验中，最大毁损范围是112mm，小于BeekQ3所认为的单根光纤在脑组织中最大毁损的16mm.这种差异可能与所使用探头有关。ILTT要求激光要用较低的的输出功率，这是由于高功率激光将对脑组织产生汽化作用，由于ILTT是在近似密闭的颅腔内操作，汽化作用将给周围的神经组织造成冲击，临床上应用的功率为075-5w.我们的实验应用1 -5min分别毁损，发现除在5w180s及5-300s组出现轻微的汽化效应外，均以凝固坏死为主，因此我们认为5w以下功率均适合ILTT治疗。

　　多项研宄表明：在45*C，组织即可产生不可逆的热效应，而当温度达到60*C时，蛋白质可在瞬间凝固。Schoke通过MRI热图进行动态观测后认为，在MRI热图上，60C线的范围与实际毁损范围相似。在我们实验中，采用红外热图来观测兔脑表面温度变化由于红外热图温度窗所限，我们只描绘了45C线的范围，并将之与兔脑表面实际毁损范围相比较，我们发现45C线明显大于实际毁损范围。说明在瞬间造成脑组织损害的温度要大于影响ILTr毁损范围的因素很多。研宄己经表明：不同血液供应，不同色素含量的组织，其激光生物学效应各不相同，而且不同组织对局部高热的耐受也有很大区别，如ILTT作用于血运丰富的肿瘤组织时，其毁损范围与汽化效应都相应小于正常脑组织的反应，其参数的选择就要相应的大于作用正常脑组织时。所以，本实验只是初步探讨了半导体激光与脑组织的作用关系，其所得出的数据对临床应用有一定价值。