Despite that moderate hyperthermia can exert various antitumor activities such as direct cytotoxic effects on tumor cells, effects on tumor vasculatures and immunological effects, hyperthermia has been usually combined with radiotherapy or chemotherapy due to its limited efficacy in cancer treatment, showing some positive clinical benefits with generally well-tolerated side effects. Since heat shock responses itself can interfere with the anti-tumor effects of hyperthermia, not all of these studies might have demonstrated positive clinical outcomes in cancer patients. Therefore, the negative anti-tumor effect of hyperthermia should be reduced to enhance the effectiveness of hyperthermia. Although the responses to heat stress of tumor tissues containing vessels, immune cells, connective tissues as well as cancer cells, are very complicated, it is needed to study in the near future if some clinically available drugs, which can modulate heat stress responses, can improve the efficacy of hyperthermia in patients with cancer. In this review, the effect of clinical hyperthermia centered on non-invasive external hyperthermia using radiofrequency at moderate temperature will be discussed, since it is the state-of-the-art technology in the current clinical practice of hyperthermia, and a moderate operational temperature is used to increase the therapeutic effectiveness of conventional therapy without additional toxicity to normal tissues.
The effects of both hyperthermia alone and X-ray irradiation combined with hyperthermia on rat testis have been investigated. The histological changes were observed on 15 and 30 days after treatment. There was no histological change of rat testis by hyperthermia alone. The earliest change by X-ray irradiation was the degeneration of the spermatogonia of the seminiferous tubule, which was appeared in 2 Gy group. Necrosis of the spermatogonia was severe in 6 Gy group and complete atrophy was developed in 8 Gy group. With increased dose of radiation, the degree of changes of tubules was increased. In combined group of X-ray irradiation and hyperthermia, the histological change of the seminiferous tubule was more severe than X-ray alone group. Necrosis and atrophy of the spermatogonia were appeared in 2 Gy and complete atrophy of spermatogonia was seen in 6 Gy group. Thermal enhancement ratio (calculated at the complete atrophy of the spermatogonia) was 1.3 in this experiment. There was no difference in observation time inverval between 15 and 30 days after each treatment in all groups.
Kim, Su-Beom;Kim, Young-Jun;Kim, Cheul;Park, Moon-Soo
Journal of Oral Medicine and Pain
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v.30
no.4
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pp.401-410
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2005
The purpose of this study was to assess the effect of heat therapy on cutaneous blood flow and skin temperature at pre-auricular region. Moist heat therapy and ultrasound therapy were applied to 20 healthy subjects(male: 10, female: 10). Cutaneous blood flow and skin temperature before and after heat therapy were measured with laser doppler flowmetry and thermocouple. The results were as follows ; 1. Cutaneous blood flow and skin temperature were significantly increased after moist heat therapy and ultrasound therapy. 2. In application of moist heat therapy, cutaneous blood flow and skin temperature were more increased and maintained longer than in ultrasound therapy. 3. Before heat therapy, cutaneous blood flow and skin temperature were higher in male. 4. There was no significant gender difference in changes of cutaneous blood flow and skin temperature after heat therapy. In conclusion, both moist heat therapy and ultrasound therapy increased cutaneous blood flow and skin temperature significantly, and moist heat therapy was more effective to increase cutaneous blood flow and skin temperature and to maintain increased cutaneous blood flow and skin temperature. There was no significant gender difference in the effect of heat therapy on cutaneous blood flow and skin temperature.
The purpose of this study was to investigate the effects of developing and applying taping therapy combined with heat and exercise therapy to reduce dysmenorrhea and menstrual discomfort and improve daily living ability of female college students. The study consisted of 46 female college students complaining of dysmenorrhea at K University in D city, 23 in the experimental and control groups. Questionnaires were collected and data were analyzed using SPSS statistics. The comparison of kinesi taping with heat and exercise therapy showed that taping therapy with heat and exercise therapy was more effective in reducing dysmenorrhea (t = -3.034, p = .004). The combined heat and exercise taping therapy developed in this study was found to be a more effective nursing intervention for relieving dysmenorrhea and improving daily life performance of female college students. This taping therapy is a simple method. It suggests a study to develop self-nursing education programs for girls in the community with menstrual pain and to verify the effectiveness by applying individualized education programs.
The effect of local hyperthermia of 41 to $43^{\circ}C$ for 30 minutes on radiosensitivity of normal tissue was studied utilizing jejunal crypt microcolony assay. Hyperthermia of this range enhanced the radiation effect and the effect was mainly additive without significant effect on the slopes of cell survival curves. At the isoeffect level of 20 microcolony formation, the thermal enhancement ratio was 1.02, 1.10 and 1.39 for $41^{\circ},\;42^{\circ}\;and\;43^{\circ}C$, respectively. The distribution of microcolony formation along the circumference of jejunum was not uniform, having more colonies around the mesenteric border, and this suggests the effect of uneven cooling by blood circulation.
Hyperthermia can enhance the radiation effect as a synergistic reaction in combined X-ray irradiation and hyperthermia; hyperthermia sensitize radioresistant S-phase cells and inhibit cellular recovery from sublethal damage. We fabricated 100 watts, 2450 MHz microwave applicator for hyperthermia and planned the method and condition of heating and measured the temperature by using Agar phantom as a preliminary test. For biological examination, 102 rats were divided into 4 groups as hyperthermia, X-ray irradiation (6Gy-15Gy), combined X-ray and hyperthermia, and normal control groups. Microscopic examination of the rectum and bladder was done and the results were as followings: 1. The microwave generator with 100 watts, 2450MHz magnetron could be heating up to $40^{\circ}{\sim}50^{\circ}C$ for one hour in living tissue. 2. The thermal distribution in tissue equivalent phantom with microwave can be maintained at $40^{\circ}{\sim}44^{\circ}C$ in area of 3cm in depth and 2-10cm in diameter. 3. In Hyperthermia alone group, there was submucosal edema of the rectum but no histologic change in the urinary bladder was seen. 4. The minimal necrosis of the mucosa was appeared in the rectum and bladder after 15 days of 6 Gy and 8 Gy irradiation respectively. The minimal necrosis of the muscle layer of rectum and bladder was appeared after 15 days of 8Gy and 60days of 10Gy irradiation respectively. 5. In combined group of radiation and hyperthermia, thermal enhancement ratio (calculated at necrosis of mucosa and muscle layer) of rectum and bladder was 1.0, and it suggest that there is no change of tolerance dose of normal rectum and bladder.
Puroose: We examined whether intratumoral (i.t.) administration of dendritic cells (DCs) into a treated tumor could induce local and systemic antitumor effects in a mouse tumor model. Methods and Materials: C57BL/6 mice were inoculated s.c. in the right and left thighs with MCA-102 fibrosarcoma cells on day 0 and on day 7, respectively. On day 7, the tumors (usually 6 mm in diameter) on the right thigh were heated by immersing the tumor-bearing leg in a circulating water bath at $43^{\circ}C$ for 30 min; thereafter, the immature DCs were i.t administered to the right thigh tumors. This immunization procedure was repeated on days 7, 14 and 21. The tumors in both the right and left thighs were measured every 7 days and the average sizes were determined by applying the following formula, tumor $size=0.5{\times}(length+width)$. Cytotoxicity assay was done to determine tumor-specific cytotoxic T-lymphocyte activity. Results: Hyperthermia induced apoptosis and heat shock proteins (HSPs) in tumor occurred maximally after 6 hr. For the local treated tumor, hyperthermia (HT) alone inhibited tumor growth compared with the untreated tumors (p<0.05), and furthermore, the i.t. administered DCs combined with hyperthermia (HT + DCs) additively inhibited tumor growth compared with HT alone (p<0.05). On the distant untreated tumor, HT alone significantly inhibited tumor growth (p<0.05), and also HT + DCs potently inhibited tumor growth (p<0.001); however, compared with HT alone, the difference was not statistically significant. In addition, HT + DCs induced strong cytotoxicity of the splenocytes against tumor cells compared to DCs or HT alone. Conclusion: HT + DCs induced apoptosis and increased the expression of HSPs, and so this induced a potent local and systemic antitumor response in tumor-bearing mice. This regimen may be beneficial for the treatment of human cancers.
This study has investigated the effect of isometric contractile force and muscle activity applying ice and hot according to the time from the biceps brachii muscle. In this study, 20 university students participants without musculoskeletal and neurological disorders. By applying a hot pack 5 min, 10 min, 20 min and 30 min respectively and ice pack for 5 min, 10 min, and 20 min respectively. After that measurement are skin temperature, contractile force and muscle activity. Skin temperature of the hot and cold 5 min applied that rapidly changing. Increasing the time it takes to apply a variance has been reduced(p<.001). Isometric contractile force was not statistically significant but highest when applying the hot pack 5 minutes and lowest when applying the hot pack 30 minutes(p<.001). Muscle activity and median frequency was highest when applying the hot pack 5 minutes. To analyze the above results, it was found that isometric contractile force and muscle activity changed according to the applying time. These result lead us to the conclusion that this study will be more evidence for changes in muscle contraction to apply hot pack and ice pack on clinic.
The synergistic effect of combining radiation therapy and hyperthermia kills significantly more cells than using either modality alone. The reason for enhanced cell killing from the combined treatment is that the two modalities are complementary. For histopathological exmination, 102 rats were divided into 4 groups as hyperthermia, radiation, hyperthermia combined with radiation and normal control groups. The effect of prior irradiation (6-15 Gy of X-ray) on the response of small and large bowel of rats to $40^{\circ}C-44^{\circ}C$ (for 30 minutes) microwave (2450 MHz) hyperthermia was investigated. The musculature of the small and large intestine remained intact and the circumference of the histological sections were not significantly altered by the heated at $43^{\circ}C$ for 30 minutes. Thermal enhancement ratios of normal tissue is 1.0 Thermal enhancement ratio was not increased in combination therapy by evaluation of histopathologic changes in small and large intestine.
Lung cancer with pleural seeding has poor prognosis and is generally treated by intravenous anticancer chemotherapy only. We performed intrapleural perfusion hyperthermic-chemotherapy in two lung cancer patients with pleural seeding. Herein, we report our outcome with literature review.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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