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隨著超聲技術的進展,超聲已從單純診斷超聲發展至治療超聲。新一代超聲治療儀研制的成功,為腫瘤的局部治療提供了一條嶄新的途徑,開創了一種新的治療方法。
高強度聚焦超聲(high-intensityfocusedultrasound,HIFU)最先是由Lynn等在1942年首次報道其具有破壞組織組織的效應。1961年Hickey等首次用HIFU對5例晚期乳腺癌患者進行腦垂體的破壞術,作為晚期乳腺癌的輔助治療。由于受技術的限制,超聲能量較低且定位困難,HIFU并未得以廣泛的應用。直至近年,經多次改進,功率加大,并配以現代的影像學技術(3D),HIFU逐漸得以發展并被嘗試用于腫瘤的治療中。體外HIFU治療儀治療體內深部腫瘤成為人們關注的一新熱點。
HIFU裝置
。HIFU治療儀是由五部分組成:1.功率發生源2.B超診斷及定位裝置3.組合探頭(由治療探頭和顯象探頭組合而成,能準確地定位目標區域的空間位置,治療探頭的物理聚焦為1.8×1.8×4mm,頻率1.6MHz,最大聲強5800W/cm2。)4.組合探頭運動控制裝置(由三維直角坐標及一維轉動坐標構成,能調整焦域在組織中的深度及進入組織的方向)5.治療床及聲耦合裝置。
治療原理
1.高熱效應:區別于低功率聚焦超聲,HIFU治療儀能將高強度的超聲能聚焦于治療區域,能在0.5秒內能迅速將目標區域組織溫度驟升至70℃以上,使細胞內蛋白迅速出現凝固性壞死(腫瘤細胞致死溫度的臨界點在42.5~43.0℃,而正常細胞則為45℃,對于肝臟組織而言,局部溫度超過58℃即可致組織凝固性壞死)。2.空化效應:通過氣泡的強烈膨脹和萎縮運動,使腫瘤細胞產生機械性破壞。HIFU的作用機制尚未完全明了,有待于作進一步的研究。
效應
HIFU在靶區組織產生凝固性壞死灶或損傷灶,其顯著的特點是在治療區與其以外的區域產生一清楚的過渡帶(圖示),過渡區不超過50μm,僅含有5~7層的細胞,對靶區組織起直接殺傷破壞作用,而對其周圍組織無損傷或損傷較輕,這一點上是區別于其它的三維立體治療儀器如γ刀等的(對靶區周圍仍具有很大的損傷)。除直接的殺傷效應外,HIFU還可在一定程度上刺激機體對腫瘤的免疫功能,抑制腫瘤播撒結節的生長。
優點:1.治療的無創傷性。
2.治療過程中,還可通過超聲聲影的改變,監測病灶。
副作用:少數可產生皮膚的損傷。
在腫瘤治療中的應用
適應癥:受超聲波傳導的限制,含氣臟器及骨組織附近的病灶不適合于HIFU治療。
目前HIFU已嘗試用于各種疾病的治療中。
青光眼的治療。總共220例患者,在3個月后有超過80%患者的眼壓降低至20mmHg以下,在6~12個月后仍有50%眼壓低于20mmHg。并發癥低,復方后的治療安全且有效。
前列腺肥大(BPH)的治療中。II期臨床已證明其對改善癥狀具有明顯療效。在50例有局灶前列腺癌而無法行前列腺切除術的患者上進行的113次經直腸HIFU治療,隨診2年,結果顯示:56%完全緩解,未見殘存癌灶,PSA恢復正常;6%未見殘存癌灶,PSA高于4ng/ml;18%殘存癌灶,PSA小于4ng/ml;20%殘存癌灶同時PSA超過4ng/ml。
肝臟腫瘤的治療。動物試驗的結果顯示有明顯療效,明顯延長了裸鼠的生存期。動物試驗的結果顯示:正常動物肝臟定位損傷后即刻產生不可逆性變性壞死,3天后出現明顯的凝固性壞死,與周圍組織分界清晰,隨后壞死組織液化、吸收,28天后被新生肝組織所替代。對接種腫瘤細胞的裸鼠,HIFU治療后可明顯延長其生存時間。
用于實質性臟器以及血管的止血治療。
治療心律失常……阻斷心臟AV束。
骨腫瘤的治療。
展望
目前對HIFU的研究尚處于探索階段,其初步的結果顯示它將是一種極為有前途的一種治療的新手段。由于它的無創性,尤其對于那些晚期腫瘤或是不能耐受手術的患者提供了除放療、化療、免疫治療外的一種安全的治療方法。
在婦產科領域,基礎及臨床方面的研究基本上是空白,由于B超在婦產科領域的廣泛應用,也就意味著HIFU在婦產科領域的應用前景廣闊。
婦科惡性腫瘤:晚期腫瘤、復發腫瘤的治療
婦科良性腫瘤:子宮肌瘤的治療
計劃生育:妊娠的終止
子宮內膜異位癥的治療