1. 超声波物理特性:
指声源产生的超出了人耳的接听范围的机械波,其频率为2×104~2×108Hz,而医学上的超声通常在2×105~4×107Hz之间。超声波具有很多特性,其中突出的是:①由于超声波的频率高,波长很短,它可以像光线一样呈直线传播,使我们有可能只向某一确定的方向发射;②由于超声波所引起的微粒的振动,即使振幅很小,加速度也很大,因此可以产生很大的力量。
2. 超声波的生物效应:
超声波是一种具有机械能的声波,在传播的过程中与介质相互作用,产生各种效应。
①机械效应:声波能量作用于介质,会引起质点高速细微的振动,产生速度、加速度、声压、声强等力学量的变化,从而引起机械效应。利用超声的机械效应,引起细胞的摩擦,增强细胞的弥散作用,能促进新陈代谢。
②温热效应:由于生物组织对超声具有吸收作用,一部分声能转化为热能,使生物组织产生温升。利用超声的温热效应,能使局部血管扩张,加快血液循环,促进病理产物的吸收消散。
③空化效应:超声波作用于软组织和液体中可以产生空泡,而空泡会随着介质各处压力的变化而改变其大小。在一定的超声压力情况下,气泡会破裂而产生冲击,引起介质的破裂或位移,此为空化效应。利用超声的空化效应,可以使组织产生很大的破坏作用,如超声碎石即利用的空化效应。
④化学效应:在超声波的作用下,介质内局部压力与温度的升高,会促使发生一些正常压力与温度下不可能出现的化学反应,即为化学效应。
3. 超声温热效应的特点:
由于生物组织吸收超声能量的不同,组织升温与超声的强度和频率有一定的关系:
①超声强度愈大,升温愈快;
②超声频率愈高,组织吸收愈多;
③组织本身血供特性,血供不丰富,热量易于蓄积。
高强度聚焦超声的基本理念:
由于超声波具有的良好的穿透性、方向性和聚焦性,在1942年Lynn提出,将分散发射的超声波聚焦入射到距发射器一定距离的生物组织内,在局部形成高强度区,使该处组织瞬间产生凝固性坏死的高温,而对超声波束传输所经过的中间组织不造成损伤,凝固坏死的组织最终脱落排泄或再吸收,聚焦区以外的组织受影响甚少。
受此理念的指导,在其后的半个世纪的基础和临床研究中,超声聚焦设备不断更新,治疗范围不断扩大,即从治疗前列腺增生肥大开始,逐渐扩展至前列腺癌、肝癌、胰腺癌、直肠癌等多种腹盆腔内局限性实体肿瘤。
4. 超声聚焦刀的精确性:
研究表明,超声聚焦刀对组织及器官的损伤区域非常集中,焦点与未受损伤组织有着明显的分界线。从肝脏组织在治疗48小时后所作的组织切片可以看出,焦点的边缘不超过10个细胞的宽度,边缘细胞在48小时后全部死亡。一定强度下,如果照射时间比较短,则组织内的热场分布与热扩散近似认为没有关系,正常组织几乎不会受到影响。
5. HIFU-2001型聚焦特点:
上海交大生产的HIFU-2001型高强度聚焦超声肿瘤治疗机采用“多元球面二重聚焦”法,为我国具有独立知识产权的设备和技术。其采用八个频率相同、振动方向相同、相位也相同的凹球面超声波源,并置于同一个球面上并指向球心,则它们各自产生的波自身形成聚焦点,同时,在同一时间传导到球心,八个聚焦点迭加,其结果使球心处的振动远远强于其它的位置,球心就是“焦点”。 其优点为通过对振元的优选(直径、频率、电特性等)可获得较为理想的聚焦特性及声学特性。
6. HIFU-2001型超声聚焦刀治疗肿瘤过程:
经多源球面自聚焦换能器发射的超声波,汇聚于焦点上(即肿瘤部位),在0.5-1.0秒时间内,使3.0×3.0×8.0mm3大小的组织迅速升温达70.0~100.0℃的高温,组织发生凝固坏死。通过机械装置及计算机精确控制,对一定大小的肿瘤组织进行“逐点蚕食”的策略,点点成线、线线成面、面面成体,从而达到灭活肿瘤的目的。
7. HIFU-2001型超声聚焦刀适应症:
临床上,超声聚FEP-BY型超声聚焦刀适应症:主要适用于腹腔、盆腔的实体肿瘤。具体包括:原发性和继发性肝癌、门静脉癌栓、肾癌、肾上腺癌、胰腺癌、胃癌、直肠癌、结肠癌、膀胱癌、前列腺癌、卵巢癌、原发性和继发性腹膜后肿瘤、乳腺癌等;以及良性前列腺增生症、子宫肌瘤、子宫内膜异位症、脾功能亢进等良性肿瘤。尤其适合于肿瘤手术后复发、年老体弱不能耐受手术、或不愿意接受手术的患者。
8. HIFU-2001型超声聚焦刀不适应症:
由于超声波自身的物理特性,对于肺、食管及纵隔肿瘤,肝内占位超过50%体积的,膈顶占位,骨肿瘤以及血性、液性囊肿等不作超声聚焦刀治疗。
同时,对于合并严重脏器功能衰竭、严重恶液质、重度腹水、有明显出凝血障碍、入射通道不能耐受超声治疗的亦不作治疗。
目前受到机器设备的限制,对于表浅的肿瘤、头颈部的肿瘤暂不能使用。
9. HIFU-2001型超声聚焦刀治疗肿瘤的特点:
①无创的治疗: 不开刀、不流血、无痛苦、无辐射、可不必住院;
②保留脏器的治疗:如子宫肌瘤保留子宫、乳癌保留乳房、肝癌保肝等;
③完整的治疗:根据肿瘤外科原则,从体外“超范围”灭活肿瘤组织;
④适形的运动式治疗:立体组合适形扫描治疗方式;
⑤选择性破坏肿瘤血管的治疗:仅破坏肿瘤内2mm以下的血管,有效保证治疗的安全性;
⑥实时的治疗:治疗时对肿瘤进行立体实时,超声实时监控整个治疗过程。
⑦人性化的治疗:患者在清醒状态下,随时与治疗师沟通,确保在无痛的状态下完成。
⑧对放化疗增敏的治疗:加强机体对放疗、化疗的敏感性,提高放化疗的作用。
本院已拥有超声聚焦治疗仪(HIFU刀),欢迎大家了解和使用
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