空化增效高強度聚焦超聲治療研究進展

劉繼輝，李成海，劉雅璐，李發琪

1.重慶醫科大學生物醫學工程學院超聲醫學工程國家重點實驗室，重慶400016；2.重慶市生物醫學工程學重點實驗室，重慶400016

前言

高強度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）是近年來興起的非侵入性體外腫瘤治療技術，可在超聲或者MRI 監控下對局部腫瘤進行定點消融［1］。HIFU 消融腫瘤的原理為：體外以一定的方式將低能量的超聲聚焦到體內形成局部高能量靶點，利用超聲波的熱效應、空化效應、機械效應等生物學效應使靶區內組織產生凝固性壞死，而不對周圍組織產生傷害［2］。目前HIFU療法已應用于肝［3］、腎［4］、膀胱［5］、腦［6］和前列腺［7］等良惡性腫瘤治療中，許多臨床試驗對HIFU 治療的可行性和安全性進行了研究。然而，目前臨床上主要采用單點輻照方式治療腫瘤，對于體積較大、血供豐富、位置較深的腫瘤，其治療時間相對較長、治療效率較低。為解決這些問題，本文對從體外引入空化核方法、通過聲學驅動產生空化核方法增強HIFU 治療的熱效應的研究進行綜述。

1 體外引入空化核

1.1 微泡造影劑

微泡造影劑增效HIFU 的機制為：首先，微泡造影劑與靶組織之間有顯著的聲阻抗差，有利于將聲能轉變成熱能；其次，微氣泡可作為空化核增強空化效應，而空化的發生可以增效HIFU 治療［8］。Kaneko等［9］比較了等量微泡造影劑（Levovist）與鹽水對HIFU 損傷離體兔肝的組織溫升和凝固性壞死體積。使用頻率為2.18 MHz 超聲分別輻照兩組兔肝60 s，發現使用造影劑后，靶區溫度升高更快且損傷面積更大。Umemura 等［10］采用微泡結合3.2 MHz 超聲波消融小鼠腎組織，結果表明微泡劑（Definity）的使用使組織溫度升高數倍且與模擬仿真［11］的預測一致。……