高強度聚焦超聲腫瘤治療系統的安全應用

張濤，張舒音

廣州醫學院附屬腫瘤醫院 新技術治療中心，廣東 廣州 510095

高強度聚焦超聲腫瘤治療系統（HIFU）是一種無創性腫瘤治療方法。它是以超聲波為治療源，利用超聲波具有的組織穿透性和可聚焦性等物理特性，將體外低能量超聲波準確聚焦于體內靶區處，通過焦點區域超聲波產生的高能效應，使靶區內組織在瞬間升溫至65～100℃，靶區組織產生凝固性壞死、失去增殖、浸潤和轉移能力[1-3]。高溫熱療必須要注意兩點[4]：一是腫瘤組織要保證加熱到60℃以上才能使之產生凝結性壞死；二是要保證腫瘤組織能夠完全被殺死，而正常組織不受或少受傷害。由于存在有靶區定位的誤差和超聲通道中高能量超聲波有可能損傷正常組織結構等因素，因此，治療時有必要對參數的設置和出現的并發癥以及相關注意事項進行分析與總結，以期達到安全和有效的治療目的。

1 資料與方法

1.1 一般資料

治療患者77例，男40例，女37例；平均年齡53.58；其中，肝癌28例，腹膜后腫瘤及淋巴結轉移20例，胰腺癌10例，其他腫瘤（前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、腎癌、子宮肌瘤、子宮頸癌等）19例。77例中，共計治療417次，人均治療5.42次；肝癌治療156人次，人均治療次數5.57人次；腹膜后腫瘤及淋巴結轉移治療108人次，人均治療次數5.40次；胰腺癌治療62人次，人均治療次數6.20次；其他腫瘤治療91人次，人均治療次數4.79次。

1.2 治療方法

使用HIFUNIT9000超聲聚焦治療儀。患者取仰臥；治療功率100～200W；超聲釋放脈沖時間（T1）為100～200sm，超聲釋放脈沖間隔時間（T2）為200～400sm，單點陣超聲釋放次數（N）為6～8次。焦域大小約為Φ3mm×8mm，超聲聚焦點對腫瘤采用由點到線、由線到面、由面到體逐點掃描固化的方式。

1.3 治療前檢查

治療前應做心電圖和出凝血試驗，有嚴重心律失常，心衰或凝血功能障礙者禁止治療。治療中使用心電監護儀監測生命體征，重點觀察體溫、血壓、心率等。

1.4 不良反應

觀察HIFU治療期間所出現的明顯不良反應，如超聲通道皮膚或臟器的燒灼感、疼痛感、不適感以及血壓與心率等。治療后還應觀察發燒、黃疸、胃腸穿孔及上消化道出血等情況。

2 結果

（1）77例中，共計治療417人次，69人次皮膚有灼熱感，有67人次治療中皮膚有刺痛感，輕重不一，治療前口服鎮痛藥后，可有效減輕刺痛感，順利完成治療。有2例治療后皮膚灼傷，1例灼傷面積5mm×7mm，1例為6mm×9mm，經對應處理后恢復。

（2）有3例病人因癌性疼痛，不能較長時間仰臥，所以每次僅能堅持治療1～2個層面；其中，2例口服鎮痛藥并給予心理干預后，能夠完成整個治療計劃，另外1例治療1個層面后終止治療。1例胰腺癌患者治療中出現心率和血壓異常，心率≥120次/min，收縮壓≥180mmHg，后終止治療；日后治療前均做對應處理，使心率和血壓控制在相對正常范圍內，能夠完成整個治療過程。

（3）有1例胃竇低分化腺癌患者行腹部淋巴結轉移灶治療，治療后次日上腹部持續性疼痛并伴有發燒，結合影像學及實驗室檢測確診為急性胰腺炎。

3 討論

（1）HIFU 利用瞬間高溫效應、空化效應、機械效應，使腫瘤組織瞬間熱凝固性壞死[5]，同時伴有腫瘤細胞的變性和凋亡。HIFU的空化效應和機械效應對焦點處的組織細胞產生一定的影響；高強度、短時間的照射，由于空泡形成，逐漸擴大，獲得能量，突然破裂，此種破裂產生巨大壓力，損傷腫瘤組織。有學者認為[6-7]超聲在組織中的空化作用應盡量避免，因為它可能使焦斑擴散而且擴散點位置難以預測。研究表明，用高強度超聲300W，短時間0.5s空化形成微泡，隨后立即給予較低聲強20W輻照19.5s，產生空化效應和熱效應形成的凝固性壞死比沒有空化形成時范圍較大。中、低聲強和間斷短時間輻照引起的細胞死亡主要是凝固性壞死和變性死亡；高聲強超聲輻照則可引起組織細胞的裂解性壞死，其機理可能與超聲的空化效應有關；而HIFU的一次性過度輻照則可引起組織細胞的融解性壞死。由于裂解壞死和融解性壞死均是在瞬間對組織結構的極大破壞，在臨床應用過程中應盡量避免，否則容易導致大出血和空腔臟器穿孔等嚴重并發癥[8]。一味地追求即刻和徹底的治療效果，治療時往往會加大功率提高能量和增加輻射時間，而這種不恰當的參數選擇所產生的空化效應和熱積累效應有可能對周圍正常組織結構會造成嚴重損傷。從治療安全性考慮，治療時應該遵循能量適中、反復多療程的治療原則，這樣利于腫瘤組織的熱毀損和治療后腫瘤組織的吸收，并發癥的減少、治療安全性的提高。

（2）HIFU是以超聲波作為治療源，將體外低能超聲波聚焦在體內靶區處，使靶區組織發生凝固壞死，同時靶區以外的組織結構不受或少受損傷。大量動物實驗和臨床研究已為許多類型的組織和腫瘤建立起超聲作用的閾值，組織的升溫和輻射時間決定于組織受損傷程度和范圍的大小。溫度達到60℃以上后，數秒的輻射時間即能不可逆轉性地殺死任何組織細胞。同時，短時超聲輻射和周圍組織的血液循環使焦域四周產生極大的溫度梯度，由于焦域很小，治療時可以很好的控制凝固性壞死組織的區域，這點在治療靠近重要臟器或結構的病變組織時顯得尤為重要。

靶區的精確定位對提高治療效果和減少并發癥發生率及重要組織結構的保護有重要幫助。治療中，僅依靠單純的B超影像資料還不夠完整，必須有CT或（和）MR影像資料，CT、MR的平掃與增強掃描以及多種方式的重建可清晰的顯示腫瘤的大小、形狀、位置、內部組織結構和與相鄰組織結構之間的關系。這樣多種影像資料的集合在B超定位時，可實現靶區的精確勾畫。本組77例患者均有近期CT或MR等影像資料，以此為基礎結合機器設備上的超聲定位系統定位，能夠達到較好的定位目的，本組無一例因定位不準而引起的并發癥。

（3）雖然HIFU是一種非侵入性治療腫瘤技術,但術中、術后仍應密切觀察,早期發現,及時防治并發癥,以改善預后。本組有1例胃竇低分化腺癌，行姑息性手術，術中見淋巴結轉移；12個月后再行HIFU腹部淋巴結轉移治療，治療前CT示胰頭改變、脾稍大；治療后次日上腹部持續性疼痛并伴有發燒、惡性、嘔吐，CT掃描胰腺周圍少量積液，淀粉酶測定增高，臨床診斷為急性胰腺炎。經分析認為，其原因可能為治療造成胰腺熱損傷或乳頭發生水腫，妨礙胰液排出所致。

HIFU治療需以水為媒介介導超聲波進入體內，以減少超聲的折射。氣體可以使超聲波在穿透時發生折射，折射后的超聲波既影響療效，又可造成皮膚或靶區以外組織結構的損傷。為了減少超聲波的折射，增強聚焦的準確性，治療前應將耦合劑均勻和緊密的涂抹在皮膚表面，而且不能有氣泡，然后再與設備的水球囊緊密結合。本組2例患者出現燙傷水泡，分析認為可能與耦合劑涂抹時有氣泡產生有關。對治療后皮膚如出現水泡的處理方法為：皮膚若出現≤1cm×1cm水皰時用紫草油紗布換藥，1次/d，促使水皰吸收，嚴防皮膚破裂；若出現＞1cm×1cm水皰時，行局部消毒處理后用無菌注射器穿刺抽水，再覆蓋無菌紫草油紗布促進水皰吸收[9]。

多數患者由于受到疾病、治療等方面的影響，表現為精神不佳、身體狀況較差，特別是對中晚期并伴有癌性疼痛的患者，有時不能較長時間水平仰臥，難以接受HIFU治療。本組有3例因癌性疼痛影響治療，2例對癥處理后可繼續治療，1例無法治療。

超聲波在透過皮膚時由于皮膚與設備的耦合或治療功率的大小等原因可使一些患者皮膚有灼熱刺痛感。本組有63人次治療中皮膚有灼熱刺痛感，輕重不一，約占總治療人次的15.1%。分析認為，靶區距離皮膚表面越近和功率越大刺痛感越明顯，這可能與入射角增大有關。為了使治療安全和順利完成，對體型偏瘦和靶區距離皮膚較近者治療前應口服止痛藥。

（4）HIFU 具有無輻射、非侵入、可重復性和焦域處適形治療等特點，被廣泛應用于中晚期惡性腫瘤患者的姑息性治療。在治療中掌握好HIFU的適應癥、禁忌癥、注意事項和心理干預等，對減少意外、不良反應的發生以及提高治療效果、提高患者的生存質量、延長生存期都有重要的幫助。

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