空化现象在新型超声波治癌中的作用

西方国家的临床试验表明:高强度聚焦超声(HIFU)能够杀死癌细胞,但很少有HIFU被应用于临床。在澳大利亚、日本和法国,临床应用也只局限于前列腺癌。然而,从1998～2002年,中国应用HIFU技术已经成功地治疗了10000多个癌症患者。这些患者有骨癌、肝癌、胰腺癌、皮肤癌等。目前,至少有三家厂商生产HIFU设备(有些已出口)。2002年8月,西雅图时报以“中国在HIFU方面的医疗优势”为题,介绍了第二届国际医疗超声研讨会(ISTU2),从中得出的结论是:“不要害怕气泡”。     

高强度治疗超声（HITU）测量标准化的进展

高强度聚焦超声（HIFU）的医学应用研究和临床实践,经过20多年的发展,不断提高,逐步完善,取得长足进步。各种高强度治疗超声（HITU）设备产品纷纷涌现。促成了2005年我国国家标准《GB/T19890—2005高强度聚焦超声（HIFU）声功率和声场特性的测量》的制定,也引起了国际电工委员会（IEC）87技术委员会（TC87：超声学）第六工作组（WG6：聚焦换能器）和第八工作组（WG8：超声场测量）以及国际同行专家的重视。     

双频高强度聚焦超声换能器应用研究进展

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)消融实体肿瘤已在临床治疗中展示出良好的应用前景。HIFU消融肿瘤技术由于其使靶区肿瘤组织瞬时升温至60℃以上,产生不可逆性凝固性坏死,同时不影响靶区外正常组织而被广泛应用。目前治疗用超声主要使用单频率高强度聚焦超声,但其临床应用的主要限制是靶区组织消融时间较长,靶区外正常组织损伤风险较大。缩短靶区组织消融时间,对于提高HIFU治疗效率,更好地应用于临床较为关键。在总结HIFU换能器的特性和影响HIFU治疗因素的基础上,综述了应用不同类型的双频HIFU换能器强空化和缩短靶区组织消融时间等方面的研究进展。     

超声治癌研究

文章简要回顾声声治癌的发展和作者20年来相关的研究。阐明超声高热治疗（UHT）和高强度聚焦超声（HIFU）的原理、方法、仪器和治疗机理，重点论述关于凹球面多元相控阵（CSSMEPA）高热和高强度聚焦超声（HIPFU）治癌机的首创和发展。     

超声影像方法在预测HIFU治疗子宫肌瘤疗效中的应用

子宫肌瘤是育龄期女性最常见的良性肿瘤,高强度聚焦超声（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）作为一种微创治疗技术,已经广泛运用于子宫肌瘤的治疗,但是对于某些特殊类型的肌瘤消融效率较低,并导致很多严重的并发症。这类肌瘤在二维灰阶超声、多普勒超声、超声造影方面有特殊的表现。对上述超声影像方法在预测HIFU治疗子宫肌瘤疗效中的作用进行了综述。但各种超声影像学技术存在一定误差,提供子宫肌瘤内部微血管灌注信息仍不完全,在未来研究中可使用包括微血管成像技术（Superb Micro-vascular Imaging,SMI）、造影剂微血管灌注成像（Contrast Micro-Imaging,CMI）、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）多种技术在内的多模态分析,为HIFU治疗子宫肌瘤疗效预测提供更多参考和信息。     

超声治癌研究

文章简要回顾超声治癌的发展和作者20年来相关的研究.阐明超声高热治疗(UHT)和高强度聚焦超声(HIFU)的原理、方法、仪器和治疗机理,重点论述关于凹球面多元相控阵(CSSMEPA)高热和高强度聚焦超声(HIPFU)治癌机的首创和发展.     

我国聚焦超声治疗技术的迅速崛起与展望

治疗超声技术被推选为当今世界的前沿科学技术。高强聚焦超声（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）技术被认为是21世纪治疗肿瘤的新技术,已被成功地用于临床＂消融＂多种肿瘤。我国在使用聚焦超声技术治疗妇科外阴白色病、宫颈炎等也取得巨大成功,引起广泛重视。但这些新的治疗技术仍有很大的发展空间。并且指出了存在的问题和面临的挑战,以及为确保我国在这一领域的领先地位需要采取的应对措施。     

超声辐射功率测量的实验研究

0引言超声以其无创的特点,在临床诊断及治疗领域中得以广泛应用。特别是近二十年来,高强度聚焦超声(HIFU)作为无创治疗肿瘤的一种新技术,得到越来越多的关注,成为医学超声领域的研究热点。超声诊断设备的众多参数中,超声辐射功率表示超声的能量输出,直接与超声治疗的效果和安全性相关,因而,超声辐射功率的测量具有十分重要的意义。     

我国功率超声技术近况与应用进展

文章综述了我国功率超声技术近10年发展状况，介绍了功率超声的超声空化机理、超声换能器、超声发生器等基础研究以及在超声清洗、超声焊接、超声处理、环保、声化学、超声治疗、超声马达等方面的新应用及其发展重点。     

面向21世纪的超声电机技术

叙述了新型微特电机--超声电机的特点，回顾了20世纪末期超声电机的发展和应用情况，介绍了南京航空航天大学超声电机研究中心在超声电机研究方面的进展，预测了21世纪国内外市场对超声电机技术的需求，列举了超声电机技术在我国国防和国民经济各部门的应用前景，指出了超声电机技术的发展趋势，针对我国超声电机技术开发和研究的现状，提出了为发展我国超声电机技术亟需解决的若干关键问题。     

腔内高强度聚焦超声肿瘤治疗的实验研究

本文作者对于利用高强度聚焦超声（ＨＩＦＵ）进行肿瘤腔内治疗作了许多理论计算和试验工作,比较了两种换能器的聚焦特性并研制了一种既能监视又能治疗的高强度聚焦超声换能器,利用此换能器对人工模及活体肿瘤进行了一系列加热实验,验证了高强度聚焦超声治疗肿瘤的可行性。为加热治疗机的开发提供了依据。     

A method to synchronize high-intensity, focused ultrasound with an arbitrary ultrasound imager

Ultrasound imaging is useful for monitoring high-intensity, focused ultrasound (HIFU) therapy; however, interference on the ultrasound image, caused by HIFU excitation, must be avoided. A method to synchronize HIFU excitation with ultrasound imaging is described here. Synchronization was tested with two unmodified, commercial imagers and two tissue phantoms.     

高强度聚焦超声损伤兔肌肉组织的超声影像学变化的初步研究

探讨高强度聚焦超声损伤兔肌肉组织的超声图像变化。采用高强度聚焦超声经皮照射20只新西兰大白兔双侧后肢肌肉,其中18只于照射前1d、照射后10min、照射后1d,3d,7d,14d,21d,28d进行二维超声、彩色多普勒和能量多普勒超声检查,并于照射后28天处死后测量凝固灶大小。另2只分别于照射后1d及照射后50d解剖,行病理学检查。(1)HIFU照射后凝固灶外周可见强回声带至低回声带的演变过程。(2)HIFU照射后第1d,测量的凝固灶体积最大(1476.59±308.64mm3),第3d～第21d,凝固灶体积逐渐缩小(612.47±127.98mm3)。第28d凝固灶体积最小(343.29±54.79mm3)。超声检查在兔肌肉组织HIFU照射后的随访中发挥了重要的作用,为监测HIFU治疗人体软组织肿瘤超声图像的变化提供了实验依据。     

超声造影早期评价HIFU治疗兔移植性骨肿瘤的初步研究

目的:观察兔VX2移植性骨肿瘤经高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)治疗前后超声造影的图像变化,以评价高强度聚焦超声治疗骨肿瘤的疗效。方法:将VX2瘤块植入20只兔的右侧胫骨髓腔内,三周后进行HIFU治疗。治疗前后均推注超声微泡造影剂,对肿瘤治疗前后的超声造影图像进行比较。结果:治疗前超声造影显示,右侧胫骨髓内肿瘤快速、明显强化,与周边组织分界清楚,测得病灶平均大小为,上下径(17.614±0.955)mm,前后径(10.414±1.142)mm。治疗后造影,治疗区域显示为造影剂灌注缺损区,平均范围为上下径(8.010±0.584)mm,前后径(7.540±0.499)mm,未经治疗的肿瘤组织仍有超声造影剂灌注。结论:超声造影成像清楚地显示肿瘤范围以及治疗后灌注缺损区的大小,通过反映治疗后肿瘤的血供改变来评价HIFU治疗肿瘤的疗效。     

The role of numerical simulation for the development of an advanced HIFU system

High-intensity focused ultrasound (HIFU) has been used clinically and is under clinical trials to treat various diseases. An advanced HIFU system employs ultrasound techniques for guidance during HIFU treatment instead of magnetic resonance imaging in current HIFU systems. A HIFU beam imaging for monitoring the HIFU beam and a localized motion imaging for treatment validation of tissue are introduced briefly as the real-time ultrasound monitoring techniques. Numerical simulations have a great impact on the development of real-time ultrasound monitoring as well as the improvement of the safety and efficacy of treatment in advanced HIFU systems. A HIFU simulator was developed to reproduce ultrasound propagation through the body in consideration of the elasticity of tissue, and was validated by comparison with in vitro experiments in which the ultrasound emitted from the phased-array transducer propagates through the acrylic plate acting as a bone phantom. As the result, the defocus and distortion of the ultrasound propagating through the acrylic plate in the simulation quantitatively agree with that in the experimental results. Therefore, the HIFU simulator accurately reproduces the ultrasound propagation through the medium whose shape and physical properties are well known. In addition, it is experimentally confirmed that simulation-assisted focus control of the phased-array transducer enables efficient assignment of the focus to the target. Simulation-assisted focus control can contribute to design of transducers and treatment planning.     

高强度聚焦超声热疗中组织损伤的一种监测方法

用特定频率和功率的高强度聚焦超声（HIFU）照射离体猪肉组织,研究了焦点区域的B超图像变化与HIFU导致的组织损伤之间的关系,并研究了M超信号变化和温度的相关性。结果表明：逐渐增加HIFU照射次数,焦点区域组织变性,B超图像发生明显改变。靶区内灰度超过设定的阈值的区域面积增大,区域内灰度升高,两者均与照射次数成近似线性关系;模拟加热实验中M超信号也随温度升高而变化,其变化较B超更显著。与以往的方法相比,实验系统可以实时地检测到组织损伤的程度和范围,提供了一种新的可视化的HIFU治疗实时监测方法。     

低场永磁MRI导引聚焦超声肿瘤消融系统的研究

研究了低场永磁磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)导引的高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)系统,使两者融合为一体。把磁共振的磁体设计为U字形,这样HIFU治疗头就可以放置于磁共振开口的上方;同时,在磁兼容、磁共振的快速成像、磁共振的测温、相控阵换能器、HIFU的治疗计划等方面做了一些研究。研究结果表明,在低场永磁的磁共振导引下,可以实现系统的所有设计功能,系统定位的图像比上一代B超导引的HIFU清晰,提高了实用性。     

Pulsed high-intensity focused ultrasound enhances the relative permeability of the blood-tumor barrier in a glioma-bearing rat model

The use of pulsed high-intensity focused ultrasound (HIFU) with an ultrasound contrast agent (UCA) has been shown to disrupt the blood-brain barrier (BBB) noninvasively and reversibly in the targeted regions. This study evaluated the relative permeability of the blood-tumor barrier (BTB) after sonication by pulsed HIFU. Entry into the brain of chemotherapeutic agents is impeded by the BBB even though the permeability of this barrier may be partially reduced in the presence of a brain tumor. F98 glioma-bearing rats were injected intravenously with Evans blue (EB) with or without BTB disruption induced by pulsed HIFU. Sonication was applied at an ultrasound frequency of 1 MHz with a 5% duty cycle, and a repetition frequency of 1 Hz. The accumulation of EB in brain tumor and the tumor-to-contralateral brain ratio of EB were highest after pulsed HIFU exposure. Sonication followed by EB injection showed a tumor-to-contralateral brain ratio in the target tumors which was about 2 times that of the control tumors. This research demonstrates that pulsed HIFU enhances the relative permeability of the BTB in glioma- bearing rats. The results of this pilot study support the idea that further evaluation of other treatment strategies, such as HIFU exposure in addition to combined chemotherapy or repeated pulsed HIFU exposure to increase delivery of drugs into brain tumors, might be useful.     

用于肿瘤治疗的高强度聚焦超声换能器及其温度场测量

高强度聚焦超声（HIFU）作为一种具有巨大潜力的、无损的、有效的肿瘤治疗手段,已得到普遍认同。本文介绍了所研制的HIFU治疗系统,对其关键部分高强度聚焦超声换能器的温度场特性,从理论上和实验上进行了深入的研究,并提出了超声声场的理论算法.