电化学治疗肿瘤（Electrochemical Treatment of Tumors，简称EChT）是一种局部治疗肿瘤的方法，是将两个或多个电极分别用作阴极和阳极插入肿瘤组织中，在阴极和阳极之间通过直流电进行电解，在肿瘤组织内产生一系列物理和化学的变化，达到杀灭和抑制肿瘤细胞的目的。该方法适用于那些采用手术、放疗和化疗不能达到预期效果，或不能接受这些传统治疗的肿瘤患者。在中国，十几年的时间内已有逾万名患者接受了治疗，总有效率超过80％。EChT方法在中国取得了成功，在世界范围引起了广泛的关注。 然而，目前尚不十分清楚电化学处理引起肿瘤损伤的主要机制。此外如何分布电极可以使得肿瘤组织整体地、均匀地受到主要损伤机制的作用，以及如何确定EChT的治疗剂量和治疗的终点仍是EChT方法需解决的主要问题。 针对上述问题，本论文开展了有关电化学处理引起肿瘤组织损伤的主要机制及电极分布方式的研究。主要研究内容和结论如下： 一、电化学处理引起肿瘤细胞和组织损伤的主要机制的研究 论文第二章，在癌细胞的悬浮液中研究了电解处理肿瘤组织的主要产物强酸、强碱及Cl₂对癌细胞的损伤机制；利用在琼脂中混入癌细胞的方法研究了电解处理引起癌细胞损伤的主要机制；离体电解处理人体恶性肿瘤组织及活体电解处理荷瘤小鼠，研究了电解处理对癌组织的损伤机制，主要结论： 电解处理在电极周围引起的酸碱的剧烈变化是导致肿瘤损伤的主要原因。电解使阳极周围组织变为强酸性，导致细胞“固缩性”坏死；阴极周围的组织变为强碱性，引起癌细胞“溶解性”坏死。其中阴极过程对肿瘤的损伤作用较阳极过程更强，而氯气几乎对癌细胞没有损伤作用。 二、电化学处理肿瘤的电极分布方式及电流控制方式的研究 在电极周围所形成的pH的变化范围，在一定程度上可近似为电解处理所引起的肿瘤组织的损伤范围。在论文第三章中，利用在琼脂中加入广普pH指示剂的方法，研究了电化学处理时阴、阳电极周围形成的pH剧烈变化的分布范围，及其与电极分布方式之间的关系。研究结果表明，电解处理在电极周围引起的强酸、强碱区域的分布受电极分布方式的影响。采用阴、阳极交替排列的电极分布方式进行电解处理后，电极周围的强酸和强碱区域分布不均匀，因而常留有未受到损伤的癌细胞或癌组织。 电解处理在电极周围引起的强酸、强碱性区域的范围与电解电量成正比。当电解电量相同时，小电流长时间电解所引起的pH的变化范围较大电流短时间的更大。 采用“多阴极”的布针方式和“均匀控制每路电流”的电流控制方式，离体电解处理人体恶性肿瘤组织和活体电解处理荷瘤小鼠。实验结果表明采用上述方法可以使癌组织整体地、均匀地受到损伤，并显著抑制了肿瘤的生长。 初步提出电化学治疗肿瘤的电极分布原则为: （a）多个阴极同时插入肿瘤组织内; （b）尽可能小的电极间距; （c）均匀控制流经每个电极表面的电流。三、电化学治疗肿瘤过程中组织的电导率变化与组织损伤之间的关系 论文第四章研究了电化学处理过程中组织的电导率变化与其损伤程度之间的关系。实验采用恒定直流电流（15mA）电解动物组织及人体恶性肿瘤组织，同时测量电化学处理过程中组织的电导率变化，然后观察组织的病理切片。实验结果显示正常组织和恶性肿瘤组织的电导率在电化学处理过程中呈规律性变化，并且受损组织的病理变化与电导率之间呈现一定程度的关联。表明有可能通过现场实时检测组织电导率的变化，来监测组织损伤的程度，从而科学地控制治疗过程。