高强度聚焦超声及其在肿瘤治疗中的应用现状

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・综述与讲座・

高强度聚焦超声及其在肿瘤治疗中的应用现状

王义善畅国武李明光

(107医院,山东烟台2“002)

[关键词】高强度聚焦超声[中图分类号】

R454;R815;R73

肿瘤治疗

[文献标识码】A

高强度聚焦超声技术首先是美国哥伦比亚大学协n

等1942年提出用于外科的。近二三十年,随着超声定位、X射线定位技术的提高,产生了非手术体外聚焦超声消融刀。

高强度聚焦超声(Highintens竹focusedultrasound,HIFU)是指利用超声波的可视性、组织穿透性和聚焦性,通过一定形式的超声聚焦换能器、单元换能器或多元换能器阵列,将体外低能量超声聚焦于小的空间焦域(或称焦斑)内,焦域处的声强可达每平方厘米几千乃至上万瓦,使置于焦域处的病灶组织如:肿瘤、增生等,在短时间内(一般在0.1—10s)接受辐照,迅速升温至70℃以上,发生凝固性坏死。

l与HIFU有关的超声物理特性

1.1

超声的质点振动超声波是一种物质的质点在其平衡

位置进行往返的机械振动运动,用于肿瘤治疗的超声频率为

0.5~5MHz。

1.2超声的传播以纵波形式在介质中传播,运动方向与传播方向是一致的。

1.3声能量

声波使媒质的质点在平衡位置上来回振动,

在媒质中产生了压缩和膨胀运动,压缩使媒质具有了振动动能,膨胀使媒质具有了形变位能,动能与位能之和即媒质获

得的总能量。1.4声强

单位时间内通过与声波传播方向相垂直的单位

面积的声能量。1.5焦点

HIFU的治疗头是一个凹球面发射器,凹球面基

体上嵌有一到多个压电阵元,当这些压电阵元受到外界电激励之后可发射超声波,根据聚焦原理,这些超声波束均指向球心,在球心处聚焦,形成一个高强度超声密集区,即称为焦点。1.6焦域

在聚焦声束的焦点附近,峰值声压大于空间峰

值时间峰值声压的70.7%的所有空间点所组成的区域。焦域大,能量分散,声强小,治疗时温度可在短时间内达到要求。焦域小,制造难度大,治疗时达到所需温度时间长。一般体积为3mm×3mm×8mm。其大小取决于超声的聚焦频率,与频率高低呈负相关,即频率越高,聚焦区越小。1.7生物学焦域

以定点辐照为基础,在用一定超声能量

损伤时.组织将形成一定范围的凝固坏死灶,即生物学焦域。大小则与超声的聚焦频率、曲率半径、声功率、辐照时间、辐照深度以及组织结构、功能状态有关。

2超声波的生物学特性及其治疗肿瘤的机制

姜鹏,男,1969年12月出生,医学硕士;电话:(军)0461—33518;

2.1

超声波的机械机制超声波使质点每秒钟达百万次的

来回振动,人体细胞及组织在如此强烈变化的力学环境中振动,其状态、功能都会有很大的影响,可以破坏靶区的细胞及其支持结构,改变细胞的功能,使DNA大分子降解及酶变性

等。

2.2超声波的空化机制当声波声强足够大时,声压幅值

很大,而且正负压交替出现,在负压期间,作用于物质微元之间的拉力会把组织撕破,产生空化泡,在正压期间又使刚形成的空化泡压缩使之崩溃。在崩溃的瞬间会迅速产生高温、高压,同时还会出现发光、放电现象。空化效应是非预测性、非可控的,可使附近组织受到严重的机械损伤,动物试验发现,空化可造成肺、肾组织出血,脊髓严重损伤、瘫痪,静脉破裂,肝门处血管血栓形成,因此治疗时,声强不能太高、辐照时间不能太长。

2.3热学机制声波在物质内传播时,引起物质内的质点在平衡位置上振动,而点与点之间存在着引力,要振动必须先克服这一力量,振动时这部分功就转换成了热能。这是高强度聚焦超声治疗肿瘤的主要作用。2.4声化学机制

主要是细胞膜结构在崩溃前的瞬态时间

内,在极端物理条件下,膜结构水分子裂解,与组织内其他成分相互作用,产生化学反应,致使靶区内细胞受损。

当声强为700—1500W/cm2时,损伤主要来自于力学机制。高声强(2000~3000W_:,cm2)、辐照时间短(0.04—1s)的范围内,损伤的机制以瞬态空化为主。低声强(500一1000W/cm2)、长辐照时间(大于ls)范围内,引起损伤的原因以热学为主。2.5免疫机制

热疗促进机体免疫功能的作用一直是热疗

学者研究的热点,而HIFU较其他热疗手段能更显著地促进机体的免疫功能,HIFU可通过使肿瘤组织的抗原性增强,诱发机体对肿瘤组织的免疫反应。机体免疫功能特异性增强的原因尚不清楚,大多数学者倾向于用热疗的免疫学效应解释,从事热疗研究的学者认为热疗破坏或解除肿瘤细胞分泌的封闭因子、巨噬细胞移动抑制因子,从而使肿瘤坏死区大量淋巴细胞浸润,这种激活的淋巴细胞及其释放的淋巴因子可能对调整和激活机体的免疫系统有重要作用。另有学者发现经高温处理过的肿瘤组织可以产生一种特异性的抗原肽,可作为瘤苗长期刺激机体的免疫系统,增强免疫功能;经高

温修饰的癌细胞核内的抗原p53、c—myc等可以3分子复合体

形式激发机体特异性免疫反应。此外,细胞及组织在超声波强烈的压力变化下,细胞膜发生机械性破坏,可使细胞核内

的抗原暴露增加f”。

塞旦匡堑盘壶!Q鲤生!呈旦筮!!鲞筮12塑堕堑』丛鲤鱼些!!里:!尘!!,!Q坚=!;塑!:!1

3.1

CT利用人体组织CT值随温度变化关系,由于CT值是定义于人体组织线性吸收系数与水的线性吸收系数的相对比值基础上,即与他们的相对密度变化有关,但水的密度温度系数很小,因此很难有较高的测温精度。

3.2

MRI

Tl纵向驰豫时间、水分子弥散常数、水质子共振

频移都和温度变化呈线性相关,利用这一特点可以在HIFU治疗时监测肿瘤内部温度变化,在此基础上发展起来的MR

测热法可以描绘出瑚FU治疗时深部脏器各部位的温度分

布图,有学者已将其用于食管癌的腔内HIFU治疗时的实时温度监测f2J。缺点是价格昂贵。

3.3超声监测

有学者在65℃以下进行了研究,发现当生

物组织温度升高时,超声图像的灰度增加,但同一组织的不同温度段灰度的变化规律有很大差异,且同一温度段内,上升段和下降段变化趋势也不相同,灰度与温度变化呈非线性,且主观性较大翩,因此应用于临床仍有待时日。3.4微波

较有应用前途的是利用生物组织中微波衰减系

数随温度依赖关系的微波CT温度成像法。大体可分为投射断层成像法和散射断层成像法,前者与X—CT原理相同,只是以微波取代X射线。后者则是利用微波在生物体内的衍射效应成像,但它只有在提高测温精度和空间分辨率,加快成像速度和扩大视野等方面获得较大进展,很好的与加热装置配合后才有可能进入实用化阶段。4治疗疗效评价方法

4.1病理改变坏死形式的产生与焦点声强、发射时间和发射方式有关,分为4种【4J:中低声强和间断短时间(分别为

声强1500W/cm2、照射时间0.13s、间断时间O.13~0.2s、照射

次数100次,声强l000W/cm2、照射时间0.13s、间隔时间0.38、照射次数50次)辐照引起的细胞死亡主要是凝固性坏死和变性坏死(这种死亡即刻肉眼和光镜下均不出现病理形态改变,但细胞台盼蓝染色说明细胞已发生死亡,72h后则出现形态上的坏死改变;有作者在前列腺癌的治疗中也发现此现象,治疗区内无坏死特征的上皮尽管与针对PSA、全细胞角蛋白(pancytokeratin)、Ki67抗原的抗体反应,但并不表达细胞角蛋白8(cytokemtin8),说明细胞已受到严重损伤,超微结构发现细胞膜及细胞器坏死样变化f5J。);高声强(2000W/cm2)辐照则可引起组织细胞的裂解性坏死(镜下见大量细胞裂解,细胞结构破坏),其机理可能与空化效应有关;一次性过度辐照(声强1000W/cm2、照射时间30s、照射1次)则引起融解性坏死(大片组织细胞溶解、细胞结构完全消失),由于后两种坏死均是在瞬间对结构的极大破坏,在临床应用过程中应尽量避免,否则容易引起大出血和空腔脏器穿孔等严重并发症。从临床安全性考虑,应尽量追求变性死亡和凝固性坏死。4.2影像学改变

B超或彩超瘤体回声增强,逐渐缩小和变形,瘤体

内血供减少或消失,可见坏死暗区、纤维化或钙化。此方法优点为经济、实用、方便,但有一定的局限性。首先超声的分辨率远逊于CT、MRI等影像学检查,另外将回声增强作为疗效判断的指标,在很大程度上受到人为因素的影响。肝肿瘤血管湖、瘤性血管、肿瘤

血管网减少或消失,血管推压症状缓解。

4.2.3

CT

CT监测到的肿瘤体积及CT值的变化可以作为

判断HIFU治疗后的评价指标,HIFU治疗后,肿瘤体积有明显的缩小,病灶内部的密度降低,强化程度下降阎。此方法直观,大大减少了人为因素的影响。

4.2.4发射性计算机断层摄影(ECT)、正电子发射断层摄影

(PET)

PET检查可以定量监测肿瘤组织中18F—FDG的摄

取量及速率,从而准确判断肿瘤局部葡萄糖代谢的程度,PET检查对疗效的判定和病理结果完全相符,可作为一种独立的指标来判断实质性脏器肿瘤的疗效,同时,18F—FDG摄取指数还可以作为量化的指标。缺点是:有放射性损害,价格昂贵,图像分辨率低。

4.2.5

MRI

MR对坏死敏感,治疗后的肿瘤组织在T2加权

呈高信号,脂肪饱和Gd—DTPA增强T。加权显示为低信号,治疗区周边则可强化[7】。

5应用方面

国内外应用最多的是对前列腺的治疗,国内近年则在乳腺癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、直肠癌、骨肉瘤等方面的基础与I晦床飞速发展。

5.1

泌尿系统肿瘤良性前列腺增生:疗后12月AUA(美

国泌尿协会)症状评分可改善35%一59%,最大尿流率提高30%~63%,生活质量评分提高58%一63%,13%出现血精,9%轻到中度血尿,4%急性尿储留,11%会阴部疼痛,9%附睾炎,11/46因尿路梗阻需要行经尿道前列腺切除嗍。前列腺癌:T。、T:期前列腺癌经HIFU治疗后,62%一一93.4%病理阴性,其中56%一68.7%病理无残留癌及PsA低于4119/m1.残留者的体积也下降了90%以上,74%~97%PsA低于4n∥fnl,87%低于ln∥ml阻“,原先性功能正常者73%得以保留!12】。值得注意的是,病理失败多发生前列腺的周边部位【14】。HIFU治疗最好结合经尿道前列腺切除(HIFU+手术与HIFU比较:插管时间:

7d

vs

40d,尿失禁6.9%vs15.4%,泌尿系感染11.4%vs

47.9%,治疗后国际前列腺评分即IPSS:3.37vs

8.91)旧。并

发症:近年来,随着设备的改进和技术的成熟,早期实践中出现的直肠尿道瘘、直肠黏膜烧灼伤和2~3度严重尿失禁发生

率已基本下降到删。目前较常见的是拔除导尿管后坏死组

织阻塞尿道而致的急性尿潴留。肾癌:疗后7/8血尿消失,9/10腰痛消失,术后影像显示肿瘤血供下降以至消失;肿瘤明显萎缩,7例死亡者中位生存时间14.1月,中位随访时间达18.5月时6例仍然生存【1田。膀胱癌方面多数仍停留在试验阶段,熊六林等对近期I瞄床疗效进行总结:疗后血尿55/78完全消失,16/78血尿明显减少;93/173病灶超声回声较前明显增强,血流消失,58/173病灶超声回声较前有一定程度增强,动脉血流明显下降;疗后3月,膀胱内肿瘤CR35.2%,PR49.6%;疗后l、2、3年生存率分别为95.4%、86%、62.1%旧。5-2乳腺癌实验方面吴传新等ll羽利用兔乳腺移植性肿瘤进行HIFU与手术对照,治疗后观察9个月,HIFU组与手术组平均存活时间、转移率无明显差别。临床治疗参数:焦距90~120mm,焦域大小1.1mm×1.1mm×9.8mm,焦域处声强5

10删/cm2,治疗时间1

000—

2004000s,术后病理发现靶区完全

覆盖肿瘤区,靶区外未见肿瘤细胞,肿瘤细胞多数以胞浆体

4.2.1

4.2.2数字减影血管造影

高强度聚焦超声及其在肿瘤治疗中的应用现状

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

姜鹏, 王义善, 畅国武, 李明光107医院,山东烟台,264002

实用医药杂志

PRACTICAL JOURNAL OF MEDICINE & PHARMACY2004,21(12)

参考文献(31条)

1. 王文见;王智彪;罗亿治 超声治疗肿瘤与免疫 1998(06)

2. Melodelima D;Salomir R;Mougenot C Intraluminal ultrasound applicator compatible with magneticresonance imaging "realtime" temperature mapping for the treatment of esophageal tumours: an ex vivostudy [外文期刊] 2004(02)

3. 侯珍秀;徐祯祥;金长善 高强度聚焦超声热疗中无损测温的实验研究[期刊论文]-中国超声医学杂志 2002(09)4. 熊六林;姚松森;李清 高强度聚焦超声所致组织坏死形式实验研究[期刊论文]-中国超声医学杂志 2003(07)5. Van Leenders GJ;Beerlage HP;Ruijter ET Histopathological changes associated with high intensityfocused ultrasound (HIFU) treatment for localised adenocarcinoma of the prostate[外文期刊] 2000(05)6. 赵建农;郭大静;余聪 HIFU治疗原发性肝癌的CT表现和价值[期刊论文]-中国医学影像技术 2001(07)

7. Rouviere O;Lyonnet D;Raudrant A MRI appearance of prostate following transrectal HIFU ablation oflocalized cancer[外文期刊] 2001

8. Sullivan L;Casey RW;Pommerville PJ Canadian experience with high intensity focused ultrasound forthe treatment of BPH 1999

9. Gel;Chapelon JY;Bouvier R Local control of prostate cancer by transrectal high intensity focusedultrasound therapy:preliminary results[外文期刊] 1999(01)

10. Chaussy C;Thuroff S High-intensity focused ultrasound in prostate cancer: results after 3 years2000

11. Wieland WF;Rossler W Local control of prostate cancer by transrectal HIFU-therapy 200012. Vallancien G;Prapotnich D;Cathelineau X Transrectal focused ultrasound combined with

transurethral resection of the prostate for the treatment of localized prostate cancer: feasibilitystudy 2004(06)

13. Thuroff S;Chaussy C;Vallancien G High-intensity focused ultrasound and localized prostate cancer:efficacy results from the European multicentric study[外文期刊] 2003(08)

14. Van Leenders GJ;Beerlage HP;Ruijter ET Histopathological changes associated with high intensityfocused ultrasound (HIFU)treatment for localised adenocarcinoma of the prostate[外文期刊] 2000(05)15. Chaussy C;Thuroff S The status of high-intensity focused ultrasound in the treatment of localizedprostate cancer and the impact of a combined resection 2003

16. Wu F;Wang ZB;Chen WZ Preliminary experience using high intensity focused ultrasound for thetreatment of patients with advanced stage renal malignancy[外文期刊] 2003(6Pt 1)17. 熊六林;姚松森;王国民 高强度聚焦超声治疗浸润性膀胱肿瘤[期刊论文]-中国医刊 2003(01)

18. 曹友德;王智彪;伍烽 高强度聚焦超声治疗乳腺癌的可行性研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2002(04)

the treatment of patients with localised breast cancer[外文期刊] 2003

20. 杨竹;胡丽娜;王智彪 高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤的病理学研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2003(11)21. 汪伟;刘文英;周洁敏 高强度聚焦超声治疗症状性子宫肌瘤的初步临床研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志2002(03)

22. 周永健;聂玉强;李瑜元 高强度聚焦超声治疗人子宫肌瘤初步研究 2002(10)23. 蔡国华;余小红;李蕾 31例子宫肌瘤高强聚焦超声疗效与声像图改变 2002(10)

24. 熊正爱;杜永洪;邹建中 高强度聚焦超声照射猴子宫对卵巢功能的影响研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志2003(11)

25. 朴相浩;王艳萍;李功杰 联合应用经导管碘油化疗栓塞与高强度聚焦超声治疗原发性肝癌对灭活肿瘤血供作用的影像学研究[期刊论文]-军事医学科学院院刊 2003(04)

26. 张秀国 高强度聚焦超声治疗晚期胰腺癌20例临床研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2002(10)27. 曾俊群;王国民;姚波 高强度聚焦超声结合放疗治疗直肠癌121例疗效观察[期刊论文]-中华普通外科杂志2002(12)

28. Mesiwala AH;Farrell L;Wenzel HJ;et a1 High-intensity focused ultrasound selectively disrupts theblood-brain barrier in vivo[外文期刊] 2002(03)

29. 陈文直;王智彪;伍烽 高强度聚焦超声治疗原发性恶性骨肿瘤的初步临床研究[期刊论文]-中华肿瘤杂志2002(06)

30. 翟宝进;邵泽勇;伍烽 HIFU逆转人肝癌细胞HepG2/Adm多药耐药的实验研究[期刊论文]-癌症 2003(12)

31. 刘珈;刘世平;黄丽萍 HIFU治疗晚期盆腔内复发或转移癌的临床研究[期刊论文]-中华放射肿瘤学杂志 2003(02)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_syyyzz200412046.aspx

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・综述与讲座・

高强度聚焦超声及其在肿瘤治疗中的应用现状

王义善畅国武李明光

(107医院,山东烟台2“002)

[关键词】高强度聚焦超声[中图分类号】

R454;R815;R73

肿瘤治疗

[文献标识码】A

高强度聚焦超声技术首先是美国哥伦比亚大学协n

等1942年提出用于外科的。近二三十年,随着超声定位、X射线定位技术的提高,产生了非手术体外聚焦超声消融刀。

高强度聚焦超声(Highintens竹focusedultrasound,HIFU)是指利用超声波的可视性、组织穿透性和聚焦性,通过一定形式的超声聚焦换能器、单元换能器或多元换能器阵列,将体外低能量超声聚焦于小的空间焦域(或称焦斑)内,焦域处的声强可达每平方厘米几千乃至上万瓦,使置于焦域处的病灶组织如:肿瘤、增生等,在短时间内(一般在0.1—10s)接受辐照,迅速升温至70℃以上,发生凝固性坏死。

l与HIFU有关的超声物理特性

1.1

超声的质点振动超声波是一种物质的质点在其平衡

位置进行往返的机械振动运动,用于肿瘤治疗的超声频率为

0.5~5MHz。

1.2超声的传播以纵波形式在介质中传播,运动方向与传播方向是一致的。

1.3声能量

声波使媒质的质点在平衡位置上来回振动,

在媒质中产生了压缩和膨胀运动,压缩使媒质具有了振动动能,膨胀使媒质具有了形变位能,动能与位能之和即媒质获

得的总能量。1.4声强

单位时间内通过与声波传播方向相垂直的单位

面积的声能量。1.5焦点

HIFU的治疗头是一个凹球面发射器,凹球面基

体上嵌有一到多个压电阵元,当这些压电阵元受到外界电激励之后可发射超声波,根据聚焦原理,这些超声波束均指向球心,在球心处聚焦,形成一个高强度超声密集区,即称为焦点。1.6焦域

在聚焦声束的焦点附近,峰值声压大于空间峰

值时间峰值声压的70.7%的所有空间点所组成的区域。焦域大,能量分散,声强小,治疗时温度可在短时间内达到要求。焦域小,制造难度大,治疗时达到所需温度时间长。一般体积为3mm×3mm×8mm。其大小取决于超声的聚焦频率,与频率高低呈负相关,即频率越高,聚焦区越小。1.7生物学焦域

以定点辐照为基础,在用一定超声能量

损伤时.组织将形成一定范围的凝固坏死灶,即生物学焦域。大小则与超声的聚焦频率、曲率半径、声功率、辐照时间、辐照深度以及组织结构、功能状态有关。

2超声波的生物学特性及其治疗肿瘤的机制

姜鹏,男,1969年12月出生,医学硕士;电话:(军)0461—33518;

2.1

超声波的机械机制超声波使质点每秒钟达百万次的

来回振动,人体细胞及组织在如此强烈变化的力学环境中振动,其状态、功能都会有很大的影响,可以破坏靶区的细胞及其支持结构,改变细胞的功能,使DNA大分子降解及酶变性

等。

2.2超声波的空化机制当声波声强足够大时,声压幅值

很大,而且正负压交替出现,在负压期间,作用于物质微元之间的拉力会把组织撕破,产生空化泡,在正压期间又使刚形成的空化泡压缩使之崩溃。在崩溃的瞬间会迅速产生高温、高压,同时还会出现发光、放电现象。空化效应是非预测性、非可控的,可使附近组织受到严重的机械损伤,动物试验发现,空化可造成肺、肾组织出血,脊髓严重损伤、瘫痪,静脉破裂,肝门处血管血栓形成,因此治疗时,声强不能太高、辐照时间不能太长。

2.3热学机制声波在物质内传播时,引起物质内的质点在平衡位置上振动,而点与点之间存在着引力,要振动必须先克服这一力量,振动时这部分功就转换成了热能。这是高强度聚焦超声治疗肿瘤的主要作用。2.4声化学机制

主要是细胞膜结构在崩溃前的瞬态时间

内,在极端物理条件下,膜结构水分子裂解,与组织内其他成分相互作用,产生化学反应,致使靶区内细胞受损。

当声强为700—1500W/cm2时,损伤主要来自于力学机制。高声强(2000~3000W_:,cm2)、辐照时间短(0.04—1s)的范围内,损伤的机制以瞬态空化为主。低声强(500一1000W/cm2)、长辐照时间(大于ls)范围内,引起损伤的原因以热学为主。2.5免疫机制

热疗促进机体免疫功能的作用一直是热疗

学者研究的热点,而HIFU较其他热疗手段能更显著地促进机体的免疫功能,HIFU可通过使肿瘤组织的抗原性增强,诱发机体对肿瘤组织的免疫反应。机体免疫功能特异性增强的原因尚不清楚,大多数学者倾向于用热疗的免疫学效应解释,从事热疗研究的学者认为热疗破坏或解除肿瘤细胞分泌的封闭因子、巨噬细胞移动抑制因子,从而使肿瘤坏死区大量淋巴细胞浸润,这种激活的淋巴细胞及其释放的淋巴因子可能对调整和激活机体的免疫系统有重要作用。另有学者发现经高温处理过的肿瘤组织可以产生一种特异性的抗原肽,可作为瘤苗长期刺激机体的免疫系统,增强免疫功能;经高

温修饰的癌细胞核内的抗原p53、c—myc等可以3分子复合体

形式激发机体特异性免疫反应。此外,细胞及组织在超声波强烈的压力变化下,细胞膜发生机械性破坏,可使细胞核内

的抗原暴露增加f”。

塞旦匡堑盘壶!Q鲤生!呈旦筮!!鲞筮12塑堕堑』丛鲤鱼些!!里:!尘!!,!Q坚=!;塑!:!1

3.1

CT利用人体组织CT值随温度变化关系,由于CT值是定义于人体组织线性吸收系数与水的线性吸收系数的相对比值基础上,即与他们的相对密度变化有关,但水的密度温度系数很小,因此很难有较高的测温精度。

3.2

MRI

Tl纵向驰豫时间、水分子弥散常数、水质子共振

频移都和温度变化呈线性相关,利用这一特点可以在HIFU治疗时监测肿瘤内部温度变化,在此基础上发展起来的MR

测热法可以描绘出瑚FU治疗时深部脏器各部位的温度分

布图,有学者已将其用于食管癌的腔内HIFU治疗时的实时温度监测f2J。缺点是价格昂贵。

3.3超声监测

有学者在65℃以下进行了研究,发现当生

物组织温度升高时,超声图像的灰度增加,但同一组织的不同温度段灰度的变化规律有很大差异,且同一温度段内,上升段和下降段变化趋势也不相同,灰度与温度变化呈非线性,且主观性较大翩,因此应用于临床仍有待时日。3.4微波

较有应用前途的是利用生物组织中微波衰减系

数随温度依赖关系的微波CT温度成像法。大体可分为投射断层成像法和散射断层成像法,前者与X—CT原理相同,只是以微波取代X射线。后者则是利用微波在生物体内的衍射效应成像,但它只有在提高测温精度和空间分辨率,加快成像速度和扩大视野等方面获得较大进展,很好的与加热装置配合后才有可能进入实用化阶段。4治疗疗效评价方法

4.1病理改变坏死形式的产生与焦点声强、发射时间和发射方式有关,分为4种【4J:中低声强和间断短时间(分别为

声强1500W/cm2、照射时间0.13s、间断时间O.13~0.2s、照射

次数100次,声强l000W/cm2、照射时间0.13s、间隔时间0.38、照射次数50次)辐照引起的细胞死亡主要是凝固性坏死和变性坏死(这种死亡即刻肉眼和光镜下均不出现病理形态改变,但细胞台盼蓝染色说明细胞已发生死亡,72h后则出现形态上的坏死改变;有作者在前列腺癌的治疗中也发现此现象,治疗区内无坏死特征的上皮尽管与针对PSA、全细胞角蛋白(pancytokeratin)、Ki67抗原的抗体反应,但并不表达细胞角蛋白8(cytokemtin8),说明细胞已受到严重损伤,超微结构发现细胞膜及细胞器坏死样变化f5J。);高声强(2000W/cm2)辐照则可引起组织细胞的裂解性坏死(镜下见大量细胞裂解,细胞结构破坏),其机理可能与空化效应有关;一次性过度辐照(声强1000W/cm2、照射时间30s、照射1次)则引起融解性坏死(大片组织细胞溶解、细胞结构完全消失),由于后两种坏死均是在瞬间对结构的极大破坏,在临床应用过程中应尽量避免,否则容易引起大出血和空腔脏器穿孔等严重并发症。从临床安全性考虑,应尽量追求变性死亡和凝固性坏死。4.2影像学改变

B超或彩超瘤体回声增强,逐渐缩小和变形,瘤体

内血供减少或消失,可见坏死暗区、纤维化或钙化。此方法优点为经济、实用、方便,但有一定的局限性。首先超声的分辨率远逊于CT、MRI等影像学检查,另外将回声增强作为疗效判断的指标,在很大程度上受到人为因素的影响。肝肿瘤血管湖、瘤性血管、肿瘤

血管网减少或消失,血管推压症状缓解。

4.2.3

CT

CT监测到的肿瘤体积及CT值的变化可以作为

判断HIFU治疗后的评价指标,HIFU治疗后,肿瘤体积有明显的缩小,病灶内部的密度降低,强化程度下降阎。此方法直观,大大减少了人为因素的影响。

4.2.4发射性计算机断层摄影(ECT)、正电子发射断层摄影

(PET)

PET检查可以定量监测肿瘤组织中18F—FDG的摄

取量及速率,从而准确判断肿瘤局部葡萄糖代谢的程度,PET检查对疗效的判定和病理结果完全相符,可作为一种独立的指标来判断实质性脏器肿瘤的疗效,同时,18F—FDG摄取指数还可以作为量化的指标。缺点是:有放射性损害,价格昂贵,图像分辨率低。

4.2.5

MRI

MR对坏死敏感,治疗后的肿瘤组织在T2加权

呈高信号,脂肪饱和Gd—DTPA增强T。加权显示为低信号,治疗区周边则可强化[7】。

5应用方面

国内外应用最多的是对前列腺的治疗,国内近年则在乳腺癌、肝癌、肾癌、胰腺癌、直肠癌、骨肉瘤等方面的基础与I晦床飞速发展。

5.1

泌尿系统肿瘤良性前列腺增生:疗后12月AUA(美

国泌尿协会)症状评分可改善35%一59%,最大尿流率提高30%~63%,生活质量评分提高58%一63%,13%出现血精,9%轻到中度血尿,4%急性尿储留,11%会阴部疼痛,9%附睾炎,11/46因尿路梗阻需要行经尿道前列腺切除嗍。前列腺癌:T。、T:期前列腺癌经HIFU治疗后,62%一一93.4%病理阴性,其中56%一68.7%病理无残留癌及PsA低于4119/m1.残留者的体积也下降了90%以上,74%~97%PsA低于4n∥fnl,87%低于ln∥ml阻“,原先性功能正常者73%得以保留!12】。值得注意的是,病理失败多发生前列腺的周边部位【14】。HIFU治疗最好结合经尿道前列腺切除(HIFU+手术与HIFU比较:插管时间:

7d

vs

40d,尿失禁6.9%vs15.4%,泌尿系感染11.4%vs

47.9%,治疗后国际前列腺评分即IPSS:3.37vs

8.91)旧。并

发症:近年来,随着设备的改进和技术的成熟,早期实践中出现的直肠尿道瘘、直肠黏膜烧灼伤和2~3度严重尿失禁发生

率已基本下降到删。目前较常见的是拔除导尿管后坏死组

织阻塞尿道而致的急性尿潴留。肾癌:疗后7/8血尿消失,9/10腰痛消失,术后影像显示肿瘤血供下降以至消失;肿瘤明显萎缩,7例死亡者中位生存时间14.1月,中位随访时间达18.5月时6例仍然生存【1田。膀胱癌方面多数仍停留在试验阶段,熊六林等对近期I瞄床疗效进行总结:疗后血尿55/78完全消失,16/78血尿明显减少;93/173病灶超声回声较前明显增强,血流消失,58/173病灶超声回声较前有一定程度增强,动脉血流明显下降;疗后3月,膀胱内肿瘤CR35.2%,PR49.6%;疗后l、2、3年生存率分别为95.4%、86%、62.1%旧。5-2乳腺癌实验方面吴传新等ll羽利用兔乳腺移植性肿瘤进行HIFU与手术对照,治疗后观察9个月,HIFU组与手术组平均存活时间、转移率无明显差别。临床治疗参数:焦距90~120mm,焦域大小1.1mm×1.1mm×9.8mm,焦域处声强5

10删/cm2,治疗时间1

000—

2004000s,术后病理发现靶区完全

覆盖肿瘤区,靶区外未见肿瘤细胞,肿瘤细胞多数以胞浆体

4.2.1

4.2.2数字减影血管造影

高强度聚焦超声及其在肿瘤治疗中的应用现状

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

姜鹏, 王义善, 畅国武, 李明光107医院,山东烟台,264002

实用医药杂志

PRACTICAL JOURNAL OF MEDICINE & PHARMACY2004,21(12)

参考文献(31条)

1. 王文见;王智彪;罗亿治 超声治疗肿瘤与免疫 1998(06)

2. Melodelima D;Salomir R;Mougenot C Intraluminal ultrasound applicator compatible with magneticresonance imaging "realtime" temperature mapping for the treatment of esophageal tumours: an ex vivostudy [外文期刊] 2004(02)

3. 侯珍秀;徐祯祥;金长善 高强度聚焦超声热疗中无损测温的实验研究[期刊论文]-中国超声医学杂志 2002(09)4. 熊六林;姚松森;李清 高强度聚焦超声所致组织坏死形式实验研究[期刊论文]-中国超声医学杂志 2003(07)5. Van Leenders GJ;Beerlage HP;Ruijter ET Histopathological changes associated with high intensityfocused ultrasound (HIFU) treatment for localised adenocarcinoma of the prostate[外文期刊] 2000(05)6. 赵建农;郭大静;余聪 HIFU治疗原发性肝癌的CT表现和价值[期刊论文]-中国医学影像技术 2001(07)

7. Rouviere O;Lyonnet D;Raudrant A MRI appearance of prostate following transrectal HIFU ablation oflocalized cancer[外文期刊] 2001

8. Sullivan L;Casey RW;Pommerville PJ Canadian experience with high intensity focused ultrasound forthe treatment of BPH 1999

9. Gel;Chapelon JY;Bouvier R Local control of prostate cancer by transrectal high intensity focusedultrasound therapy:preliminary results[外文期刊] 1999(01)

10. Chaussy C;Thuroff S High-intensity focused ultrasound in prostate cancer: results after 3 years2000

11. Wieland WF;Rossler W Local control of prostate cancer by transrectal HIFU-therapy 200012. Vallancien G;Prapotnich D;Cathelineau X Transrectal focused ultrasound combined with

transurethral resection of the prostate for the treatment of localized prostate cancer: feasibilitystudy 2004(06)

13. Thuroff S;Chaussy C;Vallancien G High-intensity focused ultrasound and localized prostate cancer:efficacy results from the European multicentric study[外文期刊] 2003(08)

14. Van Leenders GJ;Beerlage HP;Ruijter ET Histopathological changes associated with high intensityfocused ultrasound (HIFU)treatment for localised adenocarcinoma of the prostate[外文期刊] 2000(05)15. Chaussy C;Thuroff S The status of high-intensity focused ultrasound in the treatment of localizedprostate cancer and the impact of a combined resection 2003

16. Wu F;Wang ZB;Chen WZ Preliminary experience using high intensity focused ultrasound for thetreatment of patients with advanced stage renal malignancy[外文期刊] 2003(6Pt 1)17. 熊六林;姚松森;王国民 高强度聚焦超声治疗浸润性膀胱肿瘤[期刊论文]-中国医刊 2003(01)

18. 曹友德;王智彪;伍烽 高强度聚焦超声治疗乳腺癌的可行性研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2002(04)

the treatment of patients with localised breast cancer[外文期刊] 2003

20. 杨竹;胡丽娜;王智彪 高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤的病理学研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2003(11)21. 汪伟;刘文英;周洁敏 高强度聚焦超声治疗症状性子宫肌瘤的初步临床研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志2002(03)

22. 周永健;聂玉强;李瑜元 高强度聚焦超声治疗人子宫肌瘤初步研究 2002(10)23. 蔡国华;余小红;李蕾 31例子宫肌瘤高强聚焦超声疗效与声像图改变 2002(10)

24. 熊正爱;杜永洪;邹建中 高强度聚焦超声照射猴子宫对卵巢功能的影响研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志2003(11)

25. 朴相浩;王艳萍;李功杰 联合应用经导管碘油化疗栓塞与高强度聚焦超声治疗原发性肝癌对灭活肿瘤血供作用的影像学研究[期刊论文]-军事医学科学院院刊 2003(04)

26. 张秀国 高强度聚焦超声治疗晚期胰腺癌20例临床研究[期刊论文]-中华超声影像学杂志 2002(10)27. 曾俊群;王国民;姚波 高强度聚焦超声结合放疗治疗直肠癌121例疗效观察[期刊论文]-中华普通外科杂志2002(12)

28. Mesiwala AH;Farrell L;Wenzel HJ;et a1 High-intensity focused ultrasound selectively disrupts theblood-brain barrier in vivo[外文期刊] 2002(03)

29. 陈文直;王智彪;伍烽 高强度聚焦超声治疗原发性恶性骨肿瘤的初步临床研究[期刊论文]-中华肿瘤杂志2002(06)

30. 翟宝进;邵泽勇;伍烽 HIFU逆转人肝癌细胞HepG2/Adm多药耐药的实验研究[期刊论文]-癌症 2003(12)

31. 刘珈;刘世平;黄丽萍 HIFU治疗晚期盆腔内复发或转移癌的临床研究[期刊论文]-中华放射肿瘤学杂志 2003(02)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_syyyzz200412046.aspx


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