癌症（泛指所有类型恶性肿瘤）现已成为中国乃至全球性的重大公共卫生问题，仅2018年全世界大约有1810万新发癌症病例。
癌症患者在生存期内会出现各种临床症状并受其困扰，其中癌症疼痛（简称癌痛），是中晚期癌症患者中最常见的症状之一。癌痛可对肿瘤患者心理、生理和精神等多方面产生不良影响，导致生活质量的下降，甚至缩短癌症患者的生存期。
研究表明，缓解因癌症导致的疼痛症状可显著延长中、晚期癌症患者的生存期，改善其生活质量。2018年ACancerJournalforClinicians（CA）期刊更是连续刊登两篇文章强调了癌痛评估与控制的重要性，并提出将癌痛的治疗作为癌症治疗的关键部分。
癌痛的产生是一个复杂的病理生理过程，可因肿瘤的部位不同、大小不同、分期不同，引起的疼痛的性质和程度也会有很大不同。目前提出的癌痛假说认为：肿瘤生长对邻近组织以及周围神经的压迫，以及压迫所导致组织炎症、坏死，侵蚀破坏了感觉神经末梢和（或）肿瘤细胞及相关免疫细胞释放的一系列介导物。
癌痛作为一种机制复杂而又特殊的慢性疼痛不能被单纯的判定为炎性疼痛和（或）神经性疼痛，但是又具有炎性疼痛和（或）神经性疼痛的机制特点。
目前药物镇痛依然是临床上癌痛综合治疗的主要手段，遵循的用药原则是WHO提出的“三阶梯”镇痛治疗原则。
非药物治疗方法，例如放射治疗、介入治疗、椎体成形术、镇痛剂局部注射等也是临床上癌痛治疗的常用手段，上述方法虽在一定程度上缓解癌症患者的疼痛症状，但大多为有创且存在副作用。
一、骨癌痛动物模型的建立
骨癌痛模型在模拟临床癌症引发的疼痛反应模型中较为常见。
骨癌痛动物模型也成为了研究癌痛发病原因及相关分子生化机制常用模型。
1999年Schwei等首次报道将纤维肉瘤细胞（NCTC2472）植入小鼠股骨中建立小鼠骨癌痛模型。
2002年Medhurst将MRMT-1乳腺癌细胞植入雌性Sprague-Dawley大的胫骨，用牙科用汞合金密封注射部位后建成骨癌痛大鼠模型。
自此，骨癌痛动物模型的建立方法日趋成熟，且使用关节切开术以及直接骨注射成为主要的建模方式。
动物实验中大鼠和小鼠是最常用于疼痛研究的动物物种，在许多方面，选择大鼠为宿主动物要优于小鼠。
首先大鼠的骨骼比小鼠大，有利于肿瘤细胞的髓内植入；其次大鼠在激素反应性和癌症前期表现等方面呈现出与人类反应的相似性；同时大鼠模型被认为更适合于骨癌痛干预后的效果评估。
二、超声辐射缓解癌痛的动物实验研究
超声（Ultrasound）作为一种非侵入性的手段，可在机体内产生热效应以及非热效应。
近些年研究发现，其在癌痛治疗中也具有较好的疗效。
低功率超声作为一种物理疗法在临床上应用已久且具有较好的疗效。临床上，对肌腱炎患者患者、膝关节炎患者、类风湿性关节炎患者采用不同参数的低功率超声治疗后，患者炎性疼痛症状明显减轻，生活质量得到了很大的改善。
在安全性方面，低功率超声所致的不良事件在上述临床试验中均未见报道。
除此之外，有研究者在动物实验中发现，低功率超声对神经损伤导致的疼痛也具有一定的缓解作用。
在对坐骨神经慢性压迫损伤模型大鼠进行超声干预后，初步认为超声作为一种简单、可行、无创的方式在神经性疼痛的治疗中具有重要的应用价值。
同时，超声可作用于肿瘤细胞，增加其死亡率。
对来自不同人组织的正常细胞及肿瘤细胞系作用时发现：正常细胞对超声的作用具有相当抵抗力。
超声辐射后细胞存活率仍达90%和70%以上，而恶性肿瘤细胞对超声的作用更为敏感，75%～80%恶性黑色素瘤细胞和乳腺癌细胞死亡。
超声温热疗法治疗肿瘤时可使癌变组织加热升温到43℃~45℃。由于癌变组织血流量仅为正常组织10%左右，因此当超声能量被组织吸收转化为热量时，正常组织可通过血流循环而散热，而癌变组织因其血流量较小，散热能力较差，升温很容易超出周围组织5℃~9℃，维持一定时间后癌细胞即可被杀死。
目前临床已有报道使用低频低功率超声（20kHz、2W/cm2）治疗仪用于抗肿瘤的治疗，但关于其缓解癌症患者癌痛症状方面的文献鲜有报道。
一般来说，超声的热效应来自声波的吸收，而非热效应是由声流，微射流和空化引起的，超声辐射时可使癌变组织加热升温到43℃~45℃，加热深度可达12cm~15cm。
当超声能量被组织吸收转化为热量而使自身升温时，正常组织可通过血流循环而散热，而癌变组织因其血流量较小，散热能力较差，升温很容易超出周围组织5℃~9℃，维持一定时间后癌细胞即可被杀死。
超声辐射后，炎症细胞因子的含量减少，因而可以减少对初级传入感受器的刺激作用，从而降低对脊髓胶质细胞的活化作用。
同时推测因超声辐射产生的热效应以及非热效应可能会对活化胶质细胞的通路产生抑制作用，从而减少胶质细胞的活化以及活化后胶质细胞炎症介质的释放，抑制痛觉过敏。
在US1~US3超声辐射组，大鼠血清中三种细胞因子含量以及胶质细胞的活化没有发生明显改变。
分析原因，可能是因为超声单次辐射时间短，重复辐射次数少，超声的生物学效应未能得到量的累积达到质变，故相关指标没有明显的变化。
低功率超声还可加速新鲜骨折以及陈旧性骨折的愈合、促进有软组织再生、周围神经修复等作用，这些都可能是经超声辐射后大鼠骨癌痛症状得到缓解的原因。
综上，超声辐射骨癌痛模型大鼠后，反应大鼠疼痛行为的指标，自发性运动疼痛评分逐渐下降，机械性缩足反射阈值逐渐上升。
模型大鼠在经过超声辐射后疼痛症状得到了缓解；与骨癌痛相关的指标在超声辐射前后也出现了与行为学相同的变化趋势。
三、超声辐射缓解癌痛的临床试验研究
癌症（泛指所有恶性肿瘤）已经成为人类健康的重要威胁，2018年全世界大约有1810万新发癌症病例。
由于医疗水平的提高，得到救治的癌症患者的总生存期已达到6-10年，癌症被视为一种临床慢性疾病。
传统的抗癌治疗方案逐渐被兼顾肿瘤患者症状的全面管理方案所替代。疼痛作为常见的癌症相关症状，严重影响到癌症患者的生存质量。大量的研究数据表明，肿瘤患者的5年存活率与有效的癌痛管理有关。药物镇痛仍是癌痛综合治疗的主要手段。
但由于镇痛药物的胃肠道反应、免疫抑制等毒副作用严重影响患者的依从性和治疗效果，导致当前的癌痛治疗现状不容乐观。
超声作为一种物理疗法在临床上已有应用，且具有较好的疗效。
EbenbichlerGR等在进行临床随机对照实验中发现：32名肩关节钙化性肌腱炎患者在接受超声治疗后，患者疼痛大幅度减轻，生活质量得到了很大的改善。
对类风湿性关节炎患者进行水中超声治疗2周后发现，与对照组相比C反应蛋白明显降低且疼痛明显减轻。
但关于低频低功率超声缓解癌性疼痛的文献鲜有报道，本研究通过动物实验验证了超声辐射能够缓解模型大鼠的癌痛症状（结果可见第二章），这为临床研究的开展提供了可行性依据。
治疗组除常规镇痛药物使用外，还选用临床已投入使用的超声治疗仪为癌痛患者施行辐射治疗，对照组癌痛进行常规的镇痛药物治疗，观察并评价超声辐射缓解疼痛的临床效果。
根据超声辐射产生的热以及非热效应，可以实现肿瘤细胞的死亡或是生长抑制，一方面可以减少对邻近组织以及周围神经的压迫；另一方面可减少介导物的释放，降低对初级传入伤害感受器的刺激。
临床使用低频超声与微泡联用对肝癌晚期患者进行治疗5天后，患者腹部淋巴结的大小从2.2cm减小到1.9cm，CA199水平从治疗前的2007U/ml降至治疗后的734U/ml，显著改善了患者的生活质量。
除此之外，超声的非热效应还可抑制促炎细胞因子的产生以及诱导抗炎基因的表达从而实现减少对感受器的刺激作用以缓解疼痛症状。
综上，我们认为超声辐射后可在癌痛部位产生多种生物学效应，可能是癌痛患者疼痛症状得到缓解的原因。
根据相关的文献报道，超声的频率与组织穿透能力成反比，即较低频率的超声更容易到达机体内深部发挥超声的生物学效应。
因而本试验中选用的HM-1超声治疗仪（固有超声频率20kHz）为患者提供治疗，使得超声能更好在患者疼痛部位发挥其潜在的生物学效应实现缓解癌痛的目的。
癌痛作为一种主观体验且因不同类型癌症引发的疼痛原因可能不尽相同，故难以统一量化标准。
本试验对每位癌痛患者进行了为期两周的超声缓解癌痛治疗，试验结果表明超声辐射能够有效缓解癌痛患者的疼痛症状。
后续将开展进一步试验，探讨超声辐射缓解癌性疼痛的长期疗效以及缓解癌痛的可能原因。
超声的频率与组织穿透能力成反比，即较低频率的超声更容易到达机体内深部发挥超声的生物学效应。
因而选用HM-1超声治疗仪（固有超声频率20kHz）为患者提供治疗，使得超声能更好在患者疼痛部位发挥其潜在的生物学效应实现缓解癌痛的目的。
综上，由临床试验结果显示，超声辐射作为一种安全无副作用的治疗方法可缓解癌症患者疼痛症状并且减少镇痛药物的使用剂量，癌痛缓解率达到88.24%。
但在后续的试验中可进一步探讨超声辐射缓解癌痛的可能机制，以期为癌痛患者提供更为安全、有效的癌痛缓解方法。
总结
低频低功率超声做为一种物理疗法对于炎性疼痛以及神经性疼痛的治疗在临床都已有应用，关于其对癌性疼痛的缓解鲜有报道，本课题组前期在临床中观察到使用超声治疗仪的癌症患者，自觉癌痛症状有所减轻。
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，且能有效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的可行性。
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、NRS评分，以及镇痛药物的使用量均有所下降，癌痛缓解率也为对照组的2.11倍。
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。