目的:探索非接触式水冷循环微波辐射下辐射功率-时间与小鼠局部组织的温度变化关系,探究其辐射作用的安全功率以及同正常微波相比的热转换效率比值。研究单次微波辐射及多次微波辐射对Lewis肺癌荷瘤小鼠体内肿瘤细胞的凋亡作用,以及凋亡过程中相关凋亡蛋白、免疫相关蛋白的表达变化。方法:手术暴露雄性SD大鼠肺部,统一选择与隆突上1cm处平齐处左侧肺部进行辐射。将微波消融针置于隆突上1cm处气管腔内,测温探头分别置于与消融针平齐处管腔外1mm、3mm、5mm、10mm肺实质处测量温度。分别用40W、60W、80W的功率照射5分钟,分别记录第1分钟,3分钟及5分钟时测温探头的温度。重复试验3次。建立肺癌Balb/C小鼠皮下荷瘤模型,将40只荷瘤小鼠随机分为4组,每组10只。四组分别为假手术组,单次微波照射组,多次微波照射组(1次/周,共4次),空白对照组。定期测量小鼠的体重变化、肿瘤的长短径,通过计算公式得到肿瘤体积,最后根据相应数据绘制变化曲线。1月后取瘤,观察肿瘤组织病理学形态,应用免疫组织化学染色法检测Bcl-2、Bax、Caspase-3凋亡相关蛋白质以及肿瘤免疫相关蛋白(PDL1)的表达水平变化,应用蛋白质印迹法(Western Blot)加以验证。结果:微波辐射功率40W,辐射时间为5分钟时,探头下5mm肺实质处有治疗效果,同时对周围正常组织影响最小。应用该功率密度进行微波辐射,发现单次及多次微波照射组其肿瘤平均体积较假手术组明显缩小(280.19±28.95mm~3,178.67±38.54mm~3,338.41±35.16mm~3)(P<0.05)。连续微波辐射Bax蛋白表达上调(IOD 0.1123±0.023、SOD 1.3640±0.312)(P<0.05),Caspase3蛋白表达上调(IOD 0.2733±0.024、SOD2.9940±0.340)(P<0.05)。非热效应具有累积效应,可诱导LLC凋亡,伴随Caspase3,Bax等蛋白质表达水平升高。蛋白质印迹法再次验证了Caspase 3,Bax等蛋白质表达水平升高。结论:较低功率,短时间的非接触式微波照射导致局部正常组织的温度升高程度有限,安全性较好。微波的非热效应可通过上调促凋亡蛋白有效诱导肿瘤细胞凋亡,而对周围正常肺组织影响较小。非接触式下应用水循环低微波强度连续辐射有望在临床上用于治疗非小细胞肺癌。