超聲刀并不是我們平時看到的一把刀,它是利用超聲原理能像真刀一樣切割人體內(nèi)部組織的超聲波.它利用超聲波極強的穿透力,通過超聲發(fā)射器發(fā)射的數(shù)百束高能超聲波(相當于 5 萬臺普通 B 超機) , 像聚集太陽能一樣使焦點匯集在腫瘤組織上,利用高能超聲空化作用使腫瘤組織細胞膜破裂,同時高能超聲波釋放出巨大能量迅速轉(zhuǎn)化為熱能,瞬間焦點處腫瘤組織的溫度達 70 ℃ -100 ℃
超聲刀治療腫瘤的原理
超聲刀這樣識別和鎖定腫瘤:
超聲刀擁有一套腫瘤識別系統(tǒng),它能準確探測到腫瘤的部位和大小,然后把這些影像信息傳遞到計算機中,計算機在接收到這些信息后能自動鎖定腫瘤,在計算機的控制下,超聲波能毫無損傷地穿過人體正常組織到達腫瘤組織上,既能殺死腫瘤細胞,又不傷及腫瘤周圍的正常組織。
超聲刀治療和適應(yīng)癥是:
主要適應(yīng)腹部、盆腔和體表各種腫瘤。主要包括:胰腺癌、肝癌、腎及腎上腺良惡性腫瘤、胃癌、直腸癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、前列腺增生、膀胱癌、子宮癌、子宮肌瘤、卵巢癌、各種腹部及盆腔轉(zhuǎn)移癌等。
超聲刀治療對人體無損害,其原因是:
超聲波是一種機械波,不含放射線,對人體無任何傷害。超聲刀治療是一種無創(chuàng)傷治療方法,治療時不開刀、不穿刺,患者在接受治療時毫無痛苦。
超聲刀治療優(yōu)點
不開刀、不穿刺、不流血、無任何創(chuàng)傷,不麻醉。療效可靠。與手術(shù),化療、放療聯(lián)合應(yīng)用能獲最佳治療效果。
臨床應(yīng)用——高強度聚焦超聲治療儀
高強度聚焦超聲治療系統(tǒng)(HIFU俗稱超聲刀)是一種能從體外使體內(nèi)腫瘤組織凝固性壞死的熱療方法。它通過聚焦把超聲能量聚集在一點,使聚焦點處組織溫度驟然升高(65℃—100℃),通過高溫來破壞腫瘤組織,可達到殺滅腫瘤細胞的目的,而其周圍正常組織不受影響。
高強度聚焦超聲技術(shù)是上世紀40年代興起的一項超聲外科治療技術(shù),它通過一定的聚焦方式,將超聲波發(fā)出的超聲能量聚焦于人體組織,在組織內(nèi)形成一個聲強較高的區(qū)域———焦域,使其中的組織在0.5—5秒內(nèi)溫度達到70℃以上,致使這些組織細胞凝固壞死而又不損傷焦域外的正常組織,從而進行腫瘤治療。這種非侵入性的治療方法避免了放療、化療的毒副作用及放射性積累問題,同時可避免手術(shù)的痛苦和傷害,特別適用于深部腫瘤病灶和不適于手術(shù)的病人,受到醫(yī)患歡迎。在國外,該產(chǎn)品的開發(fā)目前處于技術(shù)研究和臨床階段,尚未形成商品。
據(jù)專家介紹,這套系統(tǒng)的創(chuàng)新點在于6片球形凹面壓電陶瓷片拼接成半球形凹面自聚焦換能器陣,采用聲匹配、第一泛音頻工作及特種三維曲面聚焦換能器新技術(shù),獲得較好的聚焦超聲場和電聲轉(zhuǎn)換效率;國內(nèi)首創(chuàng)的三維重建、計算機輔助干預(CAMI)技術(shù)和消融鑒別技術(shù)應(yīng)用于高強度聚焦超聲,有效提高了腫瘤治療的有效性和療效評估;多個自由度的精確定位和成像,確保產(chǎn)品的準確性;具有系統(tǒng)聲場自檢功能,啟動系統(tǒng)聲場自動測量軟件,可提供聚焦聲場參數(shù)。項目已經(jīng)獲得一項國家發(fā)明專利。
一、治療原理
HIFU的治療主要通過幾個方面進行的。
1.高熱效應(yīng):通常情況下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。區(qū)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(qū)域,能在
0.5秒內(nèi)迅速將目標區(qū)域組織溫度驟升至70℃以上,從而使得治療區(qū)域內(nèi)細胞內(nèi)的蛋白迅速出現(xiàn)凝固性壞死,產(chǎn)生治療的作用。
2.空化效應(yīng):通過氣泡的強烈膨脹和萎縮運動,使腫瘤細胞產(chǎn)生機械性破壞。
3.免疫效應(yīng):壞死的腫瘤組織,同時能起到刺激機體免疫的作用,在后期產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)。
二、治療特點
HIFU在靶區(qū)組織產(chǎn)生凝固性壞死灶或損傷灶,其顯著的特點是在治療區(qū)及其以外的區(qū)域產(chǎn)生一清楚的過渡帶,其過渡區(qū)不超過50μm,僅含有5~7層的細胞,對靶區(qū)組織起直接殺傷作用,而對其周圍組織無損傷或損傷較輕,這是區(qū)別于其他的三維立體治療儀如γ刀等的(對靶區(qū)周圍仍具有很大的損傷)。
在動物肝臟中的研究發(fā)現(xiàn)在治療的焦域中心的溫度最高,可達 53℃。此溫度完全可使細胞蛋白質(zhì)變性,靶區(qū)組織發(fā)生凝固性壞死。在離體肝組織中,在一定聲強下,輻照時間越長、焦域中心溫度越高、生物學焦域亦越大,但焦域外緣溫升區(qū)大致相同 (均為 4.5mm) 。解剖及病理學檢查亦證實損傷組織與其周圍正常組織分界線清楚。在活體肝組織中,距焦域外圍 2.5mm處,溫度正常;铙w組織溫升區(qū)較離體組織窄,可能是活體組織通過靶區(qū)周圍血流散熱所致。此結(jié)果
提示:HIFU可有效地損傷靶區(qū)組織,而周圍組織不受影響或影響較小[4]。
正是由于靶區(qū)內(nèi)外組織效應(yīng)的不同,使得HIFU治療具有以下的特點。優(yōu)點:(1) 無創(chuàng)傷性:只對靶區(qū)內(nèi)組織產(chǎn)生作用,其臨近組織及臟器不受影響。(2) 可監(jiān)測性:治療過程中,可通過治療后組織壞死超聲聲影的改變,監(jiān)測治療效果。
副作用:很少,僅有少數(shù)產(chǎn)生皮膚損傷。
三、適應(yīng)癥廣
在距離體表3-15cm深度的,絕大多數(shù)腹腔盆腔及體表等處的實體腫瘤均可實施超聲聚焦治療;對于年老體弱,或具有明顯全身其它臟器(如肝、腎、胰等)并發(fā)癥及其它明顯手術(shù)禁忌癥的患者也可施行治療;對與中晚期腫瘤,除可以局部殺死原發(fā)腫瘤細胞外,還可以結(jié)合放、化療治療方法,以提高放、化療的治療效果;對手術(shù)無法切除的腫瘤,對放、化療不敏感,或術(shù)后復發(fā)不愿再次接受手術(shù)切除,此時,高強聚焦超聲刀可以使腫瘤實體縮小或壞死,有利于緩解癥狀,改善病人生存狀況,提高肌體免疫力和患者生活質(zhì)量。
超聲波在人體傳播時,超聲能量被人體組織吸收后轉(zhuǎn)化為熱能(曬太陽時,則是光波被人體吸收轉(zhuǎn)化為熱能),正常人體組織可以通過有效的血液循環(huán)帶走大部分熱量,因而正常組織溫度的變化比較小比較緩慢,但腫瘤組織由于血液循環(huán)量僅為正常組織的2%—15%,血液循環(huán)很差,因為不耐熱,溫度變化顯著。腫瘤細胞的這一特點使其成為“超聲刀”極好的靶目標。
“超聲刀”治療時一方面腫瘤細胞發(fā)生凝固性壞死;另一方面其自身的供血血管也處于閉塞凝固狀態(tài),使腫瘤細胞失去營養(yǎng),兩方面因素協(xié)同作用,最終導致腫瘤細胞死亡,并逐漸被機體消化吸收。
高強度聚焦超聲治療技術(shù)優(yōu)點
與其他治療腫瘤的手段相比,優(yōu)點是:
1.無外科手術(shù)的創(chuàng)傷性。
2.溫度高,升溫快,聚焦準確,腫瘤組織瞬間凝固壞死。
3.無放射線損傷,不需要防護。
4.無化療的毒副作用。
5.與放化療有協(xié)同作用。
我國超聲刀應(yīng)用
我國的高強度聚焦超聲治療技術(shù)于1998年開始用于臨床,該技術(shù)在消融腫瘤,改善患者臨床癥狀,提高患者生活質(zhì)量等方面起到了相當積極的作用。目前適用于子宮肌瘤、子宮腺肌瘤、乳腺腫瘤、盆腹腔復發(fā)及轉(zhuǎn)移性實質(zhì)包塊,胰腺癌,肝癌等的治療。近幾年,該技術(shù)在國內(nèi)外推廣迅速,并越來越受患者的歡迎。
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