肿瘤的高强度聚焦超声治疗

由于超声波兼备了穿透性和方向性，早在20世纪40年代就有国外学者设想类似太阳光经凸透镜聚集而产生高温，将超声波穿过人体，聚焦于深部的肿瘤组织，利用高温杀灭肿瘤，这就是高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound，HIFU）的概念。随着近年来计算机技术和高清影像学技术的快速发展，这种设想已得实现。20世纪90年代中期，我国重庆、上海和北京分别研制成功HIFU治疗设备，于1997年开始临床治疗，在世界上率先系统地阐述了HIFU治疗肿瘤的有效性和可行性，并迅速积累了大量的成功病例，引起国际同行高度关注。目前我国在HIFU的临床应用方面居世界前列。

1.机制　热能杀灭肿瘤，但不同的温度引起不可逆细胞损伤所需的时间是不同的：45℃时需15小时，50℃时需180秒，60℃时需3秒，70℃时仅需0.25秒，故提高疗效的最佳方法就是大幅度提高温度。

HIFU系统能将超声波聚焦于体内肿瘤，形成直径3mm、长径8mm的椭球形高能量密度区域，在该区域可达3000～10000W/cm2，为诊断用超声的3万～5万倍，使肿瘤组织在短时间内达70℃以上，导致瞬间凝固性坏死，而肿瘤周围的正常组织由于远离焦点而完好无损。3mm×3mm×8mm的焦域只是一个治疗“像素”，通过点和点的叠加排列，形成线，线和线的叠加形成平面，最后由多个平面排列形成立体状，覆盖整个肿瘤。这种由点的叠加排列扫描覆盖整个肿瘤组织的治疗方式使肿瘤各部分的加热十分均匀，并能完全按肿瘤立体形状勾边治疗，是真正的适形治疗。

HIFU治疗具有其他治疗无法比拟的优势，现以上海某科技股份有限公司研制的HIFUNIT9000机为例说明：①完全体外治疗，患者无明显的疼痛，不出血，不需麻醉。②不产生电离辐射损伤，安全性好，几乎无创，可重复进行。③实时监测，适形治疗：治疗过程中，操作者通过内置B超探头，同步监控治疗进程，并可通过灰度变化评判即时疗效。④高温封闭了肿瘤周围的小血管和淋巴管，阻断了肿瘤的转移途径。(https://www.daowen.com)

2.临床应用　目前HIFU已广泛应用于腹、盆腔实体肿瘤的治疗，如胰腺癌、肝癌、肾癌、后腹膜肿瘤、子宫肌瘤、卵巢癌、前列腺癌及腹、盆腔内转移性肿瘤，尤其对胰腺癌和后腹膜肿瘤，HIFU治疗由于不受后腹膜复杂的血管等解剖结构的限制，在治疗中尽显优势。另外HIFU用于乳腺癌的保乳治疗和骨肉瘤的保肢治疗，都有成功病例报道。

由于超声波行程中受含气组织和骨组织的干扰，因此HIFU无法治疗肺部和颅内肿瘤；另有一部分右叶肝肿瘤因肋骨阻挡而无法用HIFU治疗；离皮肤1cm以内的肿瘤用HIFU治疗时，难免会损伤皮肤；空腔脏器由于壁薄，内含气体，治疗时有穿孔可能，故肠癌不作为其适应证；有时患者腹部胀气明显，肿瘤组织难以用B超清晰显示，同样超声波束在穿过含气组织时会有明显损耗，这种情况也会影响疗效。

作为一种安全的肿瘤适形高温消融治疗，HIFU可单独应用。然而HIFU进入临床应用还不到十年，虽然其安全性和局部效应已得证实，目前还缺乏大样本的长期随访数据，尤其是缺乏和现有常规治疗方法随机对比的研究资料，因而HIFU的临床应用目前还限于下列情况：①无法手术切除的晚期肿瘤。②因患者高龄、体弱或并发症多而无法耐受手术的肿瘤。③术后复发、转移，不宜再次手术的肿瘤。④患者坚决拒绝手术。

3.展望　缺乏有效的无损测温方法，同样也是影响HIFU疗效的主要因素。和放射线不同，超声波在穿过不同组织时有折射、反射，遇含气组织会大量衰减，最后达到靶区的剂量难以准确测算。治疗后的超声造影、彩色多普勒、增强CT，MRI，乃至PETCT可客观反映肿瘤组织的灭活情况，但只有治疗时的实时测温才能真正指导治疗，从而保证疗效。国外已有应用MRI定位和测温的HIFU设备，价格昂贵，其用于子宫肌瘤的治疗已经获FDA认证，目前我国尚未引进。和现有的用超声引导的HIFU设备相比，MRI引导的HIFU能从根本上确保HIFU治疗的有效性和安全性，这将是肿瘤局部治疗领域中最激动人心的一次革命。