癌症疼痛(癌痛)是中晚期癌症患者最常见症状之一。癌痛可明显降低癌症患者的生活质量,甚至缩短癌症患者的生存期。目前临床上癌痛治疗的手段主要包括药物治疗和非药物治疗,但依然存在镇痛效果不足、药物副作用问题。本课题采用低频低功率超声为干预手段,以癌痛动物模型和临床癌痛患者为研究对象,探讨超声辐射缓解癌痛的可行性和有效性,以期为癌痛患者提供一种安全无创、简便有效的癌痛缓解方法。本文主要包括以下内容:1.向大鼠胫骨注入Walker256细胞,以大鼠行为学、胫骨HE染色、影像学改变,以及癌痛相关生化指标的变化,对模型大鼠进行综合评估,完成模型建立。2.超声辐射癌痛模型大鼠,观察和记录实验动物的行为学改变和检测相关生化指标,评价超声缓解癌痛的有效性,分析超声缓解癌痛的可能原因,为临床试验提供可行性依据。3.在超声有效缓解模型大鼠癌痛症状的基础上,开展临床试验研究。选取符合纳入标准的临床癌痛患者随机分为治疗组和对照组,治疗结束后对两组患者从癌痛影响评分、镇痛药物的使用情况、NRS评分和疼痛缓解率方面进行比较,评价超声辐射缓解癌痛的效果。研究方法1.骨癌痛模型的建立将Walker 256细胞接种于大鼠腹腔内进行增殖,取出增殖后的细胞,直接注入到大鼠左侧胫骨内完成造模手术。分别在手术第0、4、6、8、10、12、14天测定模型组大鼠自发性运动疼痛评分以及机械性缩足反射阈值。在造模第14天,对模型组大鼠胫骨进行影像学及HE染色检测;对血清中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量以及脊髓中星形胶质细胞标志蛋白GFAP、小胶质标志蛋白IBA-1的表达量进行检测。并依据上述指标对模型进行综合评估。2.超声辐射缓解癌痛的动物实验研究2.1实验动物分组情况2.1.1模型观察组:BCP1d、BCP5d、BCP10d,分别表示造模成功的大鼠随机分成继续观察1天组、5天组、10天组2.1.2超声辐射组:造模成功的大鼠随机分为US1~US9组(见表1)2.1.3对照组(con):未造模且未做任何处理的大鼠2.2使用超声(f=20kHz,P=0.3W/cm~2)对表1设置的超声辐射组(US1~US9)的模型大鼠左后肢进行辐射。辐射后,对大鼠自发性运动疼痛评分,机械性缩足反射阈值、血清中TNF-α、IL-1β及IL-6含量以及脊髓中GFAP、IBA-1标志蛋白表达进行测定。3.超声辐射缓解癌痛的临床试验研究依据排除纳入标准,共入组106例癌痛患者,采用随机数字表,分为治疗组51例与对照组55例。对照组给予常规药物治疗,治疗组给予常规药物治疗加以超声辐射治疗。疗程(14天)结束后,通过对两组患者疼痛影响评分、镇痛药物的使用剂量、NRS评分、癌痛缓解率指标进行比较,综合评价超声缓解癌症疼痛的临床疗效。研究结果1.骨癌痛模型建立1.1在造模后第6天,模型组大鼠疼痛评分与对照组出现统计学差异(P<0.01),随着时间的增加,模型组大鼠疼痛评分逐渐上升;造模后第8天,模型组大鼠机械性缩足反射阈值与对照组相比明显降低(P<0.01),随后出现进行性下降,提示模型组大鼠疼痛症状的出现。1.2造模第14天,模型组大鼠胫骨影像学检测以及HE染色结果显示,胫骨出现明显骨结构、骨质的破坏,骨密度降低、密度不均,骨髓腔内可见大量肿瘤细胞。模型组大鼠脊髓中星形胶质细胞标志物GFAP、小胶质细胞IBA-1的IOD值增大,与对照组之间均存在统计学差异(P<0.01);血清中的TNF-α、IL-1β、IL-6含量也增多,与对照组之间也均存在统计学差异(P<0.01),进一步提示骨癌痛模型的成功建立。2.超声辐射缓解癌痛的动物实验研究2.1在US组中,随超声辐射时间及超声辐射天数的延长,大鼠自发性运动疼痛评分总体出现下降趋势、机械性缩足反射阈值逐渐上升。US4~US6组与BCP5d组,US7~US9组与BCP10d组的疼痛评分、机械性缩足反射阈值均存在统计学差异(P<0.01),其中US9组疼痛评分、机械性缩足反射阈值与con组无差异(P>0.05)。2.2在US组中,除US1~US3组与BCP1d组大鼠脊髓中两种细胞标志蛋白的IOD值相比无差异(P>0.05)。其他各组两种细胞标志蛋白的IOD值与相应时间的模型观察组相比都有所降低,且差异具有统计学意义(P<0.05)。其中,US9组大鼠脊髓中GFAP的IOD值与con组相比无统计学差异(P>0.05)。2.3在US组中,检测大鼠血清中TNF-α、IL-1β的结果显示,除US1~US3组与BCP1d组含量之间的差异无统计学意义(P>0.05),其余US4~US9各组两种炎症因子含量均低于相应的模型组(P<0.01)。对于炎症因子IL-6来说,US5~US6组,US7~US9组与相应的BCP5d,BCP10d相比较,其在大鼠血清中的含量均出现降低,且差异具有统计学意义(P<0.05);其中,US9组大鼠血清中的IL-6细胞因子的含量与con组相比无统计学差异(P>0.05)。3.超声辐射缓解癌痛的临床试验结果治疗结束后对两组患者癌痛影响评分、药物使用量、NRS评分,以及癌痛缓解率进行比较。3.1癌痛影响评分:从日常活动、情绪、步行能力、与他人之间的关系、睡眠、生活享受6个方面评价癌痛对癌症患者的影响,治疗组在各方面的评分均低于对照组(P<0.01)。3.2镇痛药物使用量:治疗结束后,对照组镇痛药物的使用剂量降至为(15.78±9.663)mg,治疗组降至为(7.35±6.199)mg,经统计分析得到治疗组癌痛患者的镇痛药物使用量低于对照组(P<0.01)。3.3 NRS评分:对照组的NRS评分降至3.98±1.421,治疗组降至2.35±1.440,两组差异具有统计学意义(P<0.01)。3.4癌痛缓解率:治疗组癌痛缓解率(88.24%)为对照组缓解率(41.82%)的2.11倍(P<0.01)。将癌痛患者按照疼痛程度分层,分别计算两组中、重度癌痛患者在治疗结束后癌痛缓解率,结果可得治疗组的中、重度癌痛患者的疼痛缓解率均高于对照组(P<0.01)。结论1.利用Walker256细胞建立骨癌痛大鼠模型,并从大鼠自发性运动疼痛评分、机械性缩足反射阈值、影像学、胫骨HE染色、生化指标(TNF-α、IL-1β、IL-6以及星形胶质细胞标志蛋白GFAP、小胶质标志蛋白IBA-1的表达)方面对模型进行评价,实现模型的成功建立。2.对骨癌痛模型大鼠进行超声干预后,其行为学改变以及与癌痛相关生化指标的变化提示,超声能够缓解骨癌痛模型大鼠的疼痛症状,且能降低大鼠体内与癌痛相关的生化指标的含量,验证了超声缓解癌痛症状的可行性。3.加以超声辐射的治疗组癌痛患者较对照组而言,疼痛影响评分、镇痛药物的使用量,以及NRS评分都有所下降,癌痛缓解率也为对照组的2.11倍,提示超声作为一种辅助治疗方法可有效缓解癌痛患者的疼痛症状、降低镇痛药物使用量,以及提高患者的生活质量。