超聲刀

超聲刀是利用超聲原理能像真刀一樣切割人體內部組織的超聲波．它利用超聲波極強的穿透力，通過超聲發射器發射的數百束高能超聲波（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化為熱能，瞬間焦點處腫瘤組織的溫度達 70 ℃ -100 ℃。

治療流程

超聲刀（ultrasound knife）擁有一套腫瘤識別系統，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。

治療優勢

超聲刀是一種最新的無創無放射綠色的治療設備。它是以超聲波為能量源，利用其穿透性和可聚焦型，將體外低能量的超聲波聚焦于體內病灶，在焦點處產生瞬間高溫，使腫瘤組織凝固性壞死，不可逆的物理性改變，從而達到殺滅腫瘤組織的目的。其為腫瘤的綜合治療提供了一種嶄新的手段。經鑒定，該成果達到國內領先，國際先進水平。

臨床應用

方法介紹

高強度超聲聚焦腫瘤消融機（HIFU俗稱超聲刀）是一種能從體外使體內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是上世紀40年代興起的一項超聲外科治療技術，它通過一定的聚焦方式，將超聲波發出的超聲能量聚焦于人體組織，在組織內形成一個聲強較高的區域———焦域，使其中的組織在0.5—1秒內溫度達到65℃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，同時可避免手術的痛苦和傷害，特別適用于深部腫瘤病灶和不適于手術的病人。

超聲刀發射的超聲波來自于超聲換能器，通常用壓電陶瓷PZT制成薄片，在它上面加上高頻交變電壓，就能驅動換能器產生高頻的機械振動。

為了提高加溫的效果和精準度，采用了壓電晶片自聚焦的辦法，在單個換能器自聚焦的基礎上把6個換能器按一定的幾何排列共同對準一個焦點實現二次聚焦，也稱雙重聚焦，這種設計的優勢是可以使焦點處的能量最大而皮膚承載的能量最小。

治療原理

1.高熱效應：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。

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。

3．免疫效應：壞死的腫瘤組織，同時能起到刺激機體免疫的作用，在后期產生抗腫瘤效應。

治療特點

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及其以外的區域產生一清楚的過渡帶，其過渡區不超過50μm，僅含有5～7層的細胞，對靶區組織起直接殺傷作用，而對其周圍組織無損傷或損傷較輕，這是區別于其他的三維立體治療儀如γ刀等的（對靶區周圍仍具有很大的損傷）。

在動物肝臟中的研究發現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變性，靶區組織發生凝固性壞死。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。活體組織溫升區較離體組織窄，可能是活體組織通過靶區周圍血流散熱所致。

提示：HIFU可有效地損傷靶區組織，而周圍組織不受影響或影響較小。

正是由于靶區內外組織效應的不同，使得HIFU治療具有以下的特點。

優點：

(1) 無創傷性：只對靶區內組織產生作用，其臨近組織及臟器不受影響。

(2) 可監測性：治療過程中，可通過治療后組織壞死超聲聲影的改變，監測治療效果。

副作用：很少，僅有少數產生皮膚損傷。

適應范圍

主要適應腹部、盆腔和體表各種腫瘤。主要包括：胰腺癌、肝癌、骨腫瘤、腎及腎上腺良惡性腫瘤、胃癌、直腸癌、結腸癌、前列腺癌、前列腺增生、膀胱癌、子宮癌、子宮肌瘤、子宮腺肌瘤、卵巢癌、宮頸癌、各種腹部及盆腔轉移癌等。

在距離體表3-15cm深度的，絕大多數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）并發癥及其它明顯手術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腫瘤細胞外，還可以結合放、化療治療方法，以提高放、化療的治療效果；對手術無法切除的腫瘤，對放、化療不敏感，或術后復發不愿再次接受手術切除，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量。

超聲波在人體傳播時，超聲能量被人體組織吸收后轉化為熱能（曬太陽時，則是光波被人體吸收轉化為熱能），正常人體組織可以通過有效的血液循環帶走大部分熱量，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量僅為正常組織的2%—15%，血液循環很差，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。

治療優點

1.無外科手術的創傷性。

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.與放化療有協同作用。

我國應用

我國的高強度聚焦超聲治療技術于1998年開始用于臨床，該技術在消融腫瘤，改善患者臨床癥狀，提高患者生活質量等方面起到了相當積極的作用。適用于子宮肌瘤、子宮腺肌瘤、乳腺腫瘤、盆腹腔復發及轉移性實質包塊，胰腺癌，肝癌等的治療。