高強度聚焦超聲(HIFU)治療腫瘤的原理是:利用聚焦於生物組織中的高強度超聲產生的熱效應,使焦域處的組織瞬間凝固性壞死,並逐步被吸收或瘢痕化,而焦域以外組織無顯著損傷。這種用熱效應造成治療靶區毀損的技術,被稱為熱消融,其中使用超聲波作為治療源的熱消融技術,被稱為超聲消融,也被稱為HIFU消融。而采用超聲聚焦方法,將超聲波機械能轉換為熱能,實現對組織加溫、獲得熱療效果的治療手段和技術,不在本文討論之列。
高強度聚焦超聲(HIFU)治療腫瘤的原理是:利用聚焦於生物組織中的高強度超聲產生的熱效應,使焦域處的組織瞬間凝固性壞死,並逐步被吸收或瘢痕化,而焦域以外組織無顯著損傷。這種用熱效應造成治療靶區毀損的技術,被稱為熱消融,其中使用超聲波作為治療源的熱消融技術,被稱為超聲消融,也被稱為HIFU消融。而采用超聲聚焦方法,將超聲波機械能轉換為熱能,實現對組織加溫、獲得熱療效果的治療手段和技術,不在本文討論之列。
HIFU治療的特點
HIFU具有以下特點。
⒈非侵入性:治療能量的傳遞方式是非侵入性的,不需要切開、穿刺等創傷性操作。
⒉熱消融性:任何組織在達到或超過消融溫度閾值(60℃)後都會被毀損。
⒊影像引導性:對於非開放性治療,必須使用影像學技術識別治療區、監控治療情況、反饋性調整治療劑量。
⒋局部治療性:針對不同性質的病灶,HIFU在腫瘤治療中扮演了不同角色,有擴大消融、全消融、部分消融之分,以達到根治或姑息治療效果。
目前,適合HIFU腫瘤治療並已在臨床使用的影像引導技術有B超和磁共振成像(MRI)兩種。它們的特點是:B超沒有電離輻射,采集圖像迅速,沒有運動偽影,能夠實現實時監控,通過超聲灰度改變實現劑量反饋;MRI也沒有電離輻射,組織分辨力強,通過無損測溫技術監控溫度並實現劑量反饋,但存在運動偽影。B超引導的HIFU治療廣泛用於人體除頭頸部以外的各部位實體腫瘤,而MRI引導的HIFU治療主要用於子宮肌瘤。有代表性的B超引導和MRI引導的HIFU治療設備分別由中國和以色列生產(圖1)。
HIFU治療的適應證
HIFU可用於以下腫瘤的治療:
⒈良性實體腫瘤,如子宮肌瘤、乳腺纖維腺瘤等。
⒉惡性實體腫瘤,如原發性或轉移性肝癌、胰腺癌、惡性原發性或轉移性骨骼軟組織腫瘤、乳腺癌、腎癌等。
HIFU治療首先要明確腫瘤的診斷和分期,進而確定治療是屬於根治治療還是姑息治療,並根據不同的腫瘤,製定不同的個體化綜合治療方案。其次,根據治療目的和方案,選擇合適的治療計劃,通過單次或分次治療,獲得擴大消融、全消融或部分消融等預期結果。
HIFU的臨床應用
臨床上, HIFU技術常用於以下幾方麵。
肝癌治療
對於不能手術的中晚期原發性肝癌,HIFU聯合經導管肝動脈栓塞化療可延長生存期,使70%的疼痛和50%的納差症狀顯著緩解,甲胎蛋白(AFP)指標明顯下降,而肝功能不受影響。隨訪1年、3年的生存率分別為50%和10%。
單獨HIFU治療小肝癌,能夠有效獲得足夠程度的消融。對於合並門靜脈癌栓的肝癌,可采用超聲引導下注射碘化油、化療藥物,然後再行HIFU消融癌栓,從而減輕門靜脈栓塞、增加血流、改善肝髒功能和臨床症狀,提高生活質量、延長生命(中位生存時間超過1年)。
由於鄰近肝內大血管的肝癌很常見,這些大血管在HIFU治療時是否安全一直是臨床關注的重要問題。隨訪結果表明,HIFU治療在完全消融病灶的同時,不會損傷下腔靜脈、肝靜脈、門靜脈主幹及門靜脈一級分支。
如果肋骨遮擋肝癌病灶,可以采取手術切除部分肋骨的方法,以獲得更好的聲通道,但鑒於這是一種有明顯創傷的輔助治療,隻在病情有徹底治愈機會且沒有其他合適的治療手段時選擇。
轉移性肝癌的治療方案需要考慮原發灶處理和轉移灶處理相結合、局部治療和綜合治療相結合,爭取控製病情發展、提高生活質量、盡可能延長生命。
骨腫瘤治療
治療以骨肉瘤為代表的原發性惡性骨腫瘤時,需考慮控製腫瘤並提高生存率以及保護肢體功能的同時提高生活質量兩方麵問題。在整體治療方案中,HIFU輔助化療是有效的治療手段,功能鍛煉也有重要地位。
一般認為,骨皮質表麵為超聲波的強反射帶,骨組織聲衰減係數高,但腫瘤骨的聲學特征與之差異明顯,其病理改變是骨質破壞及腫瘤骨的形成,這些不成熟的骨樣組織使超聲波的衰減明顯減少,有利於超聲波的穿透,故可選擇HIFU治療。
HIFU聯合化療治療原發性惡性骨腫瘤的效果與外科手術或其他保肢治療手段相同,且創傷較小、並發症少。保肢治療後應進行合理的功能鍛煉,以提高生活質量。
乳腺癌治療
對於乳腺癌,現廣泛采用外科手術局部治療聯合新輔助化療或輔助化療、放療及內分泌治療的綜合治療手段,效果良好。在上述常規綜合治療方案中,HIFU可作為局部治療的選擇之一。
研究表明,HIFU能夠消融乳腺癌病灶及周邊部分正常組織,獲得擴大消融效果,使之符合外科手術切除原則。綜合治療患者5年無瘤生存率和無複發生存率分別為95%和89%。此外,HIFU治療可促進機體免疫力增強。須指出的是,由於HIFU治療並不移除病灶,故僅適於保乳治療,其應用範圍應符合保乳治療的指征。
胰腺癌治療
胰腺癌明確診斷時多為晚期,已失去根治性外科治療機會,且常伴嚴重疼痛,極大地影響生活質量。HIFU治療不可手術切除的胰腺癌,能有效消融病灶(消融比例約30%~70%)、緩解疼痛(可將重度疼痛降至中度疼痛)、明顯提高生活質量(KPS評分由52提高到78)、延長生存期(中位生存時間為11個月)。但受胰腺周圍局部解剖結構的限製,HIFU治療胰腺癌難以達到擴大消融的目的。
子宮肌瘤治療
HIFU治療子宮肌瘤,可消融病灶,使經期縮短、月經量減少、失血性貧血改善、局部壓迫症狀緩解、生活質量提高(圖2)。隨訪3個月到1年的結果顯示,病灶體積縮小了50%~70%,痛經症狀改善25%~100%,健康相關生活質量提高39%。在特殊情況下,有的病灶被腸道包繞,可用水囊推擠法將腸道推擠開,改善聲通道。已有報道稱,HIFU治療子宮肌瘤或子宮腺肌症後,患者正常懷孕並經陰道分娩。
HIFU治療還可以應用於軟組織腫瘤、轉移性腫瘤、腎癌、乳腺纖維腺瘤等,有臨床研究顯示了HIFU對於以上腫瘤良好的治療效果。
(重慶醫科大學附屬第二醫院海扶腫瘤治療中心 陳文直)
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