# Teràpia d'hipertèrmia

La teràpia d'hipertèrmia és un tipus de tractament mèdic en el qual el teixit del tumor cancerós és exposat a temperatures prou altes per danyar i destruir cèl·lules de càncer, o per fer les cèl·lules de càncer més sensitives als efectes del tractament amb radiació i certes medicacions anti-càncer. Quan la hipertèrmia és combinada amb teràpia de radiació, aquesta combinació és anomenada termoradioteràpia.
La hipertèrmia local és generalment acceptada per a certs tumors petits i superficials, i en una forma similar a remoure el tumor amb una cirurgia. La hipertèrmia de cos sencer és considerada generalment una promesa però encara és un tractament de càncer experimental als Estats Units, si bé és també usada i coneguda a Europa.
La hipertèrmia és només efectiva per certa classe de càncers, i encara no és usada àmpliament. La hipertèrmia és més efectiva quan és usada amb altres teràpies convencionals, per tant és usada generalment com a teràpia coadjuvant. Els usos més efectius de la hipertèrmia estan sent actualment estudiats.

## Mecanisme

La hipertèrmia pot matar o debilitar les cèl·lules tumorals, i és controlada per limitar els efectes sobre les cèl·lules sanes. Les cèl·lules del tumor, amb una estructura vascular desorganitzada i compacta, tenen dificultats per dissipar la calor. La hipertèrmia per tant, pot causar apoptosi a les cèl·lules canceroses en resposta directa a l'aplicació de calor, mentre que als teixits sans els és més fàcil mantenir una temperatura normal.
Fins i tot si les cèl·lules canceroses no moren directament, poden arribar a ser més susceptibles a la teràpia de radiació, o certs medicaments de quimioteràpia, que poden permetre aquest tipus de tractaments siguin donats en dosis més petites.
Una calor intensa causarà la desnaturalització i coagulació de les proteïnes cel·lulars, ràpidament matant les cèl·lules en un tumor. Escalfament moderat més prolongat a temperatures uns pocs graus per sobre del normal pot causar canvis més subtils. Un tractament de calor suau en combinació amb altres factors d'estrès pot causar la mort cel·lular per apoptosi. Hi ha moltes conseqüències bioquímiques de la resposta de xoc tèrmic dins de la cèl·lula, incloent-hi la divisió cel·lular més lenta i una major sensibilitat a la teràpia de radiació.
La hipertèrmia pot matar les cèl·lules directament, però també permet s'utilitza en combinació amb altres tractaments de càncer. La hipertèrmia augmenta el flux sanguini a la zona escalfada, potser duplicant la perfusió en els tumors, mentre que augmenta la perfusió en el teixit normal unes deu vegades o més. Això millora el subministrament de medicaments a l'àrea del tumor. La hipertèrmia també augmenta l'oxigenació a la zona del tumor, el que pot fer que la radiació sigui més efectiva per danyar i matar les cèl·lules canceroses, així com prevé la reparació del dany induït a aquestes cèl·lules durant el període de tractament de radiació. Les cèl·lules canceroses no són inherentment més susceptibles als efectes de la calor. Quan es comparen els estudis in vitro, les cèl·lules normals i les cèl·lules canceroses mostren el mateix resultat en resposta a la calor. No obstant això, la desorganització vascular dels tumors sòlids té un resultat desfavorable en el microambient dins dels tumors. En conseqüència, les cèl·lules tumorals ja tenen un cert estrès a causa del baix nivell d'oxigen, més gran que en concentracions normals d'àcids, i nutrients insuficients, per tant són molt menys capaços de tolerar l'estrès afegit per la calor que una cèl·lula sana en el teixit normal.
L'aplicació lleu d'hipertèrmia, que proporciona una temperatura igual a la d'una febre alta, pot estimular un atac immunològic natural contra el tumor, com a part d'una resposta fisiològica natural anomenada termotolerància.
L'aplicació moderada d'hipertèrmia, que escalfa les cèl·lules en el rang de 40 a 42 °C, fa mal a les cèl·lules directament, a més de fer a les cèl·lules sensibles a la radiació i augmentar la mida dels porus per millorar l'administració de molècules grans d'agents quimioterapèutics i immunoterapèutics (pes molecular superior a 1000 Daltons), com ara els anticossos monoclonals i fàrmacs encapsulats en liposomes. L'absorció cel·lular de certs fàrmacs de molècules petites també s'incrementa. La majoria dels tractaments de càncer amb hipertèrmia locals i regionals es troben en aquest rang de temperatura.
Temperatures molt altes, per sobre de 50 °C (122 °F), s'utilitzen en l'ablació (destrucció directa) d'alguns tumors. En general, això implica la inserció d'un tub de metall directament en el tumor, i l'escalfament de la punta fins que el teixit costat del tub ha estat cremat i matat.

## Fonts de calor

Hi ha moltes tècniques per a administrar calor. Les més comunes són l'ús d'ultrasò focalitzat (FUS o HIFU), sauna d'infrarojos, escalfament per microones, escalfament per inducció, hipertèrmia magnètica, la infusió de líquids escalfats, o l'aplicació directa de calor, com ara asseient el pacient en una habitació calenta o embolicar-lo amb mantes calentes.

## Tipus d'hipertèrmia

Amb la hipertèrmia local s'escalfa una àrea molt petita, en general únicament el tumor. En alguns casos, l'objectiu és eliminar el tumor "cuinant", sense fer mal a les cèl·lules sanes del voltant. La calor pot ser creada amb energia d'ultrasò, microones, radiofreqüència, o l'ús d'hipertèrmia magnètica. Depenent de la localització del tumor, la calor pot ser aplicada a la superfície del cos, dins de les cavitats normals del cos, o en la profunditat del teixit mitjançant l'ús d'agulles o sondes. Un tipus bastant comú és l'ablació per radiofreqüència de tumors petits. Això és més fàcil d'aconseguir quan el tumor està en una part superficial del cos, i s'anomena hipertèrmia superficial, o quan les agulles o les sondes s'introdueixen directament en el tumor, el que s'anomena hipertèrmia intersticial.
Quan s'usa hipertèrmia regional, s'escalfa una part més gran del cos, com un òrgan, o una extremitat. En general, l'objectiu és debilitar les cèl·lules canceroses de manera que siguin més propenses a ser destruïdes per la radiació i els medicaments de quimioteràpia. Aquest tipus d'hipertèrmia pot utilitzar les mateixes tècniques que s'usen en el tractament de la hipertèrmia local, o usar una tècnica de perfusió sanguínia. En la perfusió de la sang, aquesta sang és extreta momentàniament del cos del pacient, se l'escalfa, i es retorna als vasos sanguinis que condueixen directament a la part del cos a tractar. Normalment, els medicaments de quimioteràpia són administrats a la vegada. Un tipus especialitzat d'aquest enfocament es diu perfusió peritoneal d'hipertèrmia contínua (CHPP), que s'usa per tractar càncers difícils de tractar dins de la cavitat peritoneal (abdomen), incloent-hi el mesotelioma peritoneal primari i càncer d'estómac. Medicaments de quimioteràpia calents són administrats directament en la cavitat peritoneal per eliminar les cèl·lules canceroses.
Un tractament d'hipertèrmia de cos sencer, escalfa tot el cos a temperatures al voltant de 39 a 41 °C. S'usa normalment per tractar el càncer metastàsic (càncer que s'estén a parts diverses del cos). Les tècniques inclouen focus infrarojos d'hipertèrmia, que inclouen tot el cos, amb excepció de cap, posant el pacient en una habitació molt calenta, o embolicant el pacient en mantes calentes i humides.

## Tractament

Els tractaments d'hipertèrmia moderada en general mantenen la temperatura desitjada durant aproximadament una hora més o menys. El procediment dels tractaments depèn de l'efecte desitjat. Després de ser escalfades, les cèl·lules desenvolupen resistència a la calor, que persisteix durant uns tres dies i redueix la probabilitat que es morin per efectes citotòxics directes de la calor. Això suggereix un programa de tractament màxim de dues vegades per setmana. No obstant això, si la meta desitjada és l'augment en la sensibilitat a la radiació en un tumor poc oxigenat, en lloc de matar directament a les cèl·lules, l'aplicació de calor amb cada tractament de radiació és acceptable.

## Controlar la temperatura

Un dels desafiaments en el tractament tèrmic és el lliurament de la quantitat apropiada de calor a la part correcta del cos del pacient. Perquè aquesta tècnica sigui eficaç, la temperatura ha de ser prou alta, i s'ha de mantenir el temps suficient, per danyar o matar les cèl·lules canceroses. No obstant això, si les temperatures són massa altes, o si es mantenen elevades durant molt de temps, poden haver-hi efectes secundaris greus, inclosa la mort. Com més baix sigui el lloc que s'escalfa, i més curt el temps de tractament, menors són els efectes secundaris.
Per minimitzar el dany als teixits sans i altres efectes adversos, els metges examinen de prop la temperatura de l'àrea afectada. L'objectiu és mantenir les temperatures locals a menys de 44 °C (111 °F) per evitar danys als teixits circumdants, i la temperatura del cos sencer per sota de 42 °C (108 °F), que és el límit superior compatible amb la vida. Aquestes temperatures en comparació amb la temperatura normal del cos humà, pres internament, al voltant de 37,6 °C (99,6 °F).
Una gran part de la investigació actual se centra en la precisió de posicionament de lliurament de calor dispositius (aplicadors de catèters, microones i ultrasons, etc.) mitjançant ecografia o ressonància magnètica, així com el desenvolupament de nous tipus de nanopartícules que els amortidors fan particularment eficients i alhora ofereixen poca o cap preocupació sobre la toxicitat a altres teixits. Els metges també esperen utilitzar tècniques avançades d'imatge per seguiment dels tractaments de calor en temps real. La calor induïda pels canvis en el teixit es pot percebre fent ús d'aquests instruments d'imatge.
L'efecte termoacústic (TA) es refereix a la generació d'ones acústiques per irradiació electromagnètica (EM), com les ones de freqüència òptica o de microones o ràdio. En els últims deu anys, la tomografia termoacústica, utilitzant polsos d'excitació EM ha experimentat un gran creixement. La deposició d'energia dins dels teixits biològics mitjançant l'absorció de polsos EM incidents crearà un augment de la temperatura transitòria en l'ordre de 10 mK. En el mecanisme termoelàstic de generació d'acústica, una ona de so o d'estrès és produïda a conseqüència de l'expansió induïda per la variació de temperatura. Els senyals termoacústics depenen de la temperatura, que és una característica ideal per al seu ús en el control de temperatura dels teixits biològics. La pressió termoacustica té la següent expressió
on la UA és el coeficient d'absorció de microones, H és la funció d'escalfament i es pot escriure com el producte d'una funció d'absorció d'espai i una funció d'il·luminació temporal, ß és el coeficient d'expansió del volum isobàric, c0 és la velocitat del so, cp és la capacitat calorífica. El coeficient d'expansió tèrmic defineix els canvis fraccionals en el volum d'un material amb una temperatura. Normalment el seu valor augmenta gairebé linealment amb la temperatura amb excepció de les temperatures més baixes. Per tant, la pressió termoacústica es pot escriure de la següent manera:
on A i B són constants que poden ser obtingudes per la relació lineal entre la temperatura i el coeficient d'expansió tèrmica. T és la temperatura, P0 és la pressió termoacústica a la temperatura de referència. L'equació demostra que la pressió termoacústica és directament proporcional a la temperatura on la seva variació és la reacció als canvis dels paràmetres termodinàmics de la mostra amb la calor.
Aquesta característica dels senyals termoacústics que ens dona un nou mètode per monitorar la temperatura de la termoteràpia, té el potencial de ser desenvolupat en una alternativa viable als dispositius de monitoratge de temperatura clínics actuals per a la termoteràpia amb microones.

## Eficàcia

Per si mateixa, la hipertèrmia és generalment ineficaç, i només un petit nombre de pacients reben un benefici durador. No obstant això, pot augmentar significativament l'eficàcia d'altres tractaments. Quan es combina amb la radiació, la hipertèrmia és particularment efectiva per augmentar el dany a parts d'un tumor acídiques i poc oxigenades, i les cèl·lules que s'estan preparant per dividir. El tractament d'hipertèrmia és més eficaç quan s'administra a la vegada, o dins d'una hora, de la radiació.
El tractament de radiació per si sol produeix una resposta completa en aproximadament un 30% dels pacients. El tractament combinat de radiació i hipertèrmia augmenta la resposta completa en aproximadament el 70% dels pacients.
Els tractaments d'hipertèrmia juntament amb radiació, s'han usat en l'última dècada amb intenció curativa en pacients amb càncers en etapes primerenques de la mama, cap i coll, i pròstata. Les observacions registrades pel doctor James Bicher van ser: una resposta completa del 82% dels pacients de mama, del 88% dels pacients de cap i coll, i del 93% dels pacients de pròstata
La supervivència projectada en cinc anys van ser del 80% dels pacients de mama, el 88% per al cap i al coll, el 87% dels pacients de pròstata.
El tractament d'hipertèrmia de tot el cos no pot arribar amb seguretat les temperatures necessàries per millorar l'eficàcia de la radiació i, per tant, no s'utilitza amb la radiació, però pot ser útil per a la quimioteràpia i la immunoteràpia.

## Referències

* ↑ Plantilla:NCI-cancer-dict: Hyperthermia therapy Arxivat 2010-12-22 a Wayback Machine. entry in the public domain NCI Dictionary of Cancer Terms
* 1 2 3 4 5 6 7 Carolyn Freeman, Halperin, Edward C.; Brady, Luther W.; David E. Wazer (2008). Perez and Brady s Principles and Practice of Radiation Oncology. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. pp. 637-644. ISBN 0-7817-6369-X.
* 1 2 3 4 5 6 7 Dollinger, Malin (2008). Everyone s Guide to Cancer Therapy; Revised 5th Edition: How Cancer Is Diagnosed, Treated, and Managed Day to Day. Kansas City, MO: Andrews McMeel Publishing. pp. 98-100. ISBN 0-7407-6857-3.
* ↑ Carolyn Freeman, Halperin, Edward C.; Brady, Luther W.; David E. Wazer (2008). Perez and Brady s Principles and Practice of Radiation Oncology. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. pp. 637-644. ISBN 0-7817-6369-X.
* ↑ Lou C, Xing D «Temperatura monitoring utilising thermoacoustic signals during Pulsed microwave thermotherapy: a feasibility study». Int J Hyperthermia, 26, 2010, p. 338-46. DOI: 10.3109/02656731003592035.
* ↑ Lou C, Xing D (2010). "Temperature monitoring utilising thermoacoustic signals during Pulsed microwave thermotherapy: a feasibility study". Int J Hyperthermia 26 (4): 338-46. doi: 10.3109/02656731003592035. PMID: 20345268.
* ↑ Perez, CA; Emami, BN, Nussbaum, G.; Sapareto, S.. "Hyperthermia". In Perez, C.A., Brady, L.W.. Principles and practice of Radiation Oncology. 15. p. 342. ISBN 0-7817-6369-X.
* ↑ Bicher HI, Al-Bussam N (2006). "Thermoradiotherapy with curative va intentar - Breast, head, neck and prostate tumors". Deutsche Zeitschrift für Onkologie 38 (3): 116-122. doi: 10.1055/s-2006-952049.
* ↑ Carolyn Freeman, Halperin, Edward C.; Brady, Luther W .; David E. Wazer (2008). Perez and Brady s Principles and Practice of Radiation Oncology. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. pp. 637-644. ISBN 0-7817-6369-X.

## Enllaços externs

* Informació, de American Cancer Society
* Transurethral Microwave Thermotherapy of the Prostate (TUMT) a eMedicine
* Hipertèrmia - teràpia anticàncer, en physics.org Arxivat 2009-04-15 a Wayback Machine.