高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤的原理是:利用聚焦于生物组织中的高强度超声产生的热效应,使焦域处的组织瞬间凝固性坏死,并逐步被吸收或瘢痕化,而焦域以外组织无显著损伤。这种用热效应造成治疗靶区毁损的技术,被称为热消融,其中使用超声波作为治疗源的热消融技术,被称为超声消融,也被称为HIFU消融。而采用超声聚焦方法,将超声波机械能转换为热能,实现对组织加温、获得热疗效果的治疗手段和技术,不在本文讨论之列。
高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤的原理是:利用聚焦于生物组织中的高强度超声产生的热效应,使焦域处的组织瞬间凝固性坏死,并逐步被吸收或瘢痕化,而焦域以外组织无显著损伤。这种用热效应造成治疗靶区毁损的技术,被称为热消融,其中使用超声波作为治疗源的热消融技术,被称为超声消融,也被称为HIFU消融。而采用超声聚焦方法,将超声波机械能转换为热能,实现对组织加温、获得热疗效果的治疗手段和技术,不在本文讨论之列。
HIFU治疗的特点
HIFU具有以下特点。
⒈非侵入性:治疗能量的传递方式是非侵入性的,不需要切开、穿刺等创伤性操作。
⒉热消融性:任何组织在达到或超过消融温度阈值(60℃)后都会被毁损。
⒊影像引导性:对于非开放性治疗,必须使用影像学技术识别治疗区、监控治疗情况、反馈性调整治疗剂量。
⒋局部治疗性:针对不同性质的病灶,HIFU在肿瘤治疗中扮演了不同角色,有扩大消融、全消融、部分消融之分,以达到根治或姑息治疗效果。
目前,适合HIFU肿瘤治疗并已在临床使用的影像引导技术有B超和磁共振成像(MRI)两种。它们的特点是:B超没有电离辐射,采集图像迅速,没有运动伪影,能够实现实时监控,通过超声灰度改变实现剂量反馈;MRI也没有电离辐射,组织分辨力强,通过无损测温技术监控温度并实现剂量反馈,但存在运动伪影。B超引导的HIFU治疗广泛用于人体除头颈部以外的各部位实体肿瘤,而MRI引导的HIFU治疗主要用于子宫肌瘤。有代表性的B超引导和MRI引导的HIFU治疗设备分别由中国和以色列生产(图1)。
HIFU治疗的适应证
HIFU可用于以下肿瘤的治疗:
⒈良性实体肿瘤,如子宫肌瘤、乳腺纤维腺瘤等。
⒉恶性实体肿瘤,如原发性或转移性肝癌、胰腺癌、恶性原发性或转移性骨骼软组织肿瘤、乳腺癌、肾癌等。
HIFU治疗首先要明确肿瘤的诊断和分期,进而确定治疗是属于根治治疗还是姑息治疗,并根据不同的肿瘤,制定不同的个体化综合治疗方案。其次,根据治疗目的和方案,选择合适的治疗计划,通过单次或分次治疗,获得扩大消融、全消融或部分消融等预期结果。
HIFU的临床应用
临床上, HIFU技术常用于以下几方面。
肝癌治疗
对于不能手术的中晚期原发性肝癌,HIFU联合经导管肝动脉栓塞化疗可延长生存期,使70%的疼痛和50%的纳差症状显著缓解,甲胎蛋白(AFP)指标明显下降,而肝功能不受影响。随访1年、3年的生存率分别为50%和10%。
单独HIFU治疗小肝癌,能够有效获得足够程度的消融。对于合并门静脉癌栓的肝癌,可采用超声引导下注射碘化油、化疗药物,然后再行HIFU消融癌栓,从而减轻门静脉栓塞、增加血流、改善肝脏功能和临床症状,提高生活质量、延长生命(中位生存时间超过1年)。
由于邻近肝内大血管的肝癌很常见,这些大血管在HIFU治疗时是否安全一直是临床关注的重要问题。随访结果表明,HIFU治疗在完全消融病灶的同时,不会损伤下腔静脉、肝静脉、门静脉主干及门静脉一级分支。
如果肋骨遮挡肝癌病灶,可以采取手术切除部分肋骨的方法,以获得更好的声通道,但鉴于这是一种有明显创伤的辅助治疗,只在病情有彻底治愈机会且没有其他合适的治疗手段时选择。
转移性肝癌的治疗方案需要考虑原发灶处理和转移灶处理相结合、局部治疗和综合治疗相结合,争取控制病情发展、提高生活质量、尽可能延长生命。
骨肿瘤治疗
治疗以骨肉瘤为代表的原发性恶性骨肿瘤时,需考虑控制肿瘤并提高生存率以及保护肢体功能的同时提高生活质量两方面问题。在整体治疗方案中,HIFU辅助化疗是有效的治疗手段,功能锻炼也有重要地位。
一般认为,骨皮质表面为超声波的强反射带,骨组织声衰减系数高,但肿瘤骨的声学特征与之差异明显,其病理改变是骨质破坏及肿瘤骨的形成,这些不成熟的骨样组织使超声波的衰减明显减少,有利于超声波的穿透,故可选择HIFU治疗。
HIFU联合化疗治疗原发性恶性骨肿瘤的效果与外科手术或其他保肢治疗手段相同,且创伤较小、并发症少。保肢治疗后应进行合理的功能锻炼,以提高生活质量。
乳腺癌治疗
对于乳腺癌,现广泛采用外科手术局部治疗联合新辅助化疗或辅助化疗、放疗及内分泌治疗的综合治疗手段,效果良好。在上述常规综合治疗方案中,HIFU可作为局部治疗的选择之一。
研究表明,HIFU能够消融乳腺癌病灶及周边部分正常组织,获得扩大消融效果,使之符合外科手术切除原则。综合治疗患者5年无瘤生存率和无复发生存率分别为95%和89%。此外,HIFU治疗可促进机体免疫力增强。须指出的是,由于HIFU治疗并不移除病灶,故仅适于保乳治疗,其应用范围应符合保乳治疗的指征。
胰腺癌治疗
胰腺癌明确诊断时多为晚期,已失去根治性外科治疗机会,且常伴严重疼痛,极大地影响生活质量。HIFU治疗不可手术切除的胰腺癌,能有效消融病灶(消融比例约30%~70%)、缓解疼痛(可将重度疼痛降至中度疼痛)、明显提高生活质量(KPS评分由52提高到78)、延长生存期(中位生存时间为11个月)。但受胰腺周围局部解剖结构的限制,HIFU治疗胰腺癌难以达到扩大消融的目的。
子宫肌瘤治疗
HIFU治疗子宫肌瘤,可消融病灶,使经期缩短、月经量减少、失血性贫血改善、局部压迫症状缓解、生活质量提高(图2)。随访3个月到1年的结果显示,病灶体积缩小了50%~70%,痛经症状改善25%~100%,健康相关生活质量提高39%。在特殊情况下,有的病灶被肠道包绕,可用水囊推挤法将肠道推挤开,改善声通道。已有报道称,HIFU治疗子宫肌瘤或子宫腺肌症后,患者正常怀孕并经阴道分娩。
HIFU治疗还可以应用于软组织肿瘤、转移性肿瘤、肾癌、乳腺纤维腺瘤等,有临床研究显示了HIFU对于以上肿瘤良好的治疗效果。
(重庆医科大学附属第二医院海扶肿瘤治疗中心 陈文直)
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