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。     

高强度聚焦超声肿瘤治疗系统专项技术研究

本文通过对高强度聚焦超声治疗基本原理介绍,对HY2900聚焦超声肿瘤治疗系统实际工作几项特色专项技术HIFU声场分布参数测量、HIFU温度场测量、三维重建技术中任意方位切面图像浏览及边界轮廓的实现方法等进行讨论,介绍相关技术及方法.     

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。     

HIFU治疗裸鼠皮下移植瘤超声和磁共振变化的初步观察

目的初步探讨高强度聚焦超声对裸鼠卵巢癌皮下移植瘤治疗前后的超声和磁共振变化.方法HIFU治疗裸鼠卵巢癌模型12例,高强度聚焦超声治疗肿瘤外侧1/2,治疗前后进行超声和磁共振检查.结果(1)治疗前肿瘤组织超声表现为低回声,彩色和能量多普勒检测肿瘤内部及周边均有少许血流信号;治疗后肿瘤组织回声增强,彩色和能量多普勒检测肿瘤治疗区域内部及周边均无血流信号.(2)磁共振检查治疗区域肿瘤组织增强后未见明显强化.结论HIFU能准确破坏卵巢肿瘤,治疗过程中超声定位准确、方便,治疗后磁共振有助于评价其疗效,为临床应用提供实验依据.     

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.     

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。     

高强度聚焦超声作用下的组织温度场测量技术的研究进展

高强度聚焦超声是近年来兴起的一种肿瘤无创治疗新技术,而温度监控是该治疗的关键,故温度场检测成为超声医学工程学研究的热点。该测量方法中的有损测温对实验操作要求较高,且易引起肿瘤细胞的转移;无损测温方法包括超声、微波辐射、电阻抗成像和MRI(磁共振)等,文章对这些新技术的优点和局限性作出综述。     

开口凹球面聚焦声场分析

高强度聚焦超声（HIFU）治疗局部肿瘤存在聚焦换能器和定位探头同时旋转的问题，考虑到实际工程中必须考虑B超探头的放置对聚焦声场的影响。文章就此进行了研究。结果表明：开口的凹球面会降低焦区声压幅度。随着开孔半径的变大。焦区声压呈下降的趋势，焦区越长，越不利于聚焦；随着开孔位置距轴线的距离变大。焦区声压呈下降的趋势，而焦区的位置变化不大，文章同时对相应的温度场也进行了相关的分析。     

HIFU技术的研究

高强度聚焦超声技术起源于４０年代,当时由于缺乏高精的成像和定位技术,影响其发展,该项技术在许多方面优越于传统外科手术,具有极大的潜在临床应用价值。高强度聚焦超声对组织切换除有很高的精确性,换能器探头的选择也为灵活。该技术在对机体的生物效应包括：热效应,空化效应,与药物的相互作用和提高机体免疫机能等。该技术的应用已深入到社会科,泌尿科,等领域。     

基于超声散射回波的组织损伤程度监测方法

高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤过程中,根据组织损伤程度调整HIFU治疗剂量非常重要.本文从信号处理的角度出发,提出基于超声散射回波能量和声衰减系数并结合BP神经网络监测生物组织损伤程度的方法.将高强度聚焦超声打击新鲜猪肉组织前后获得的散射回波通过A/D转换输入到计算机,对接收到的组织散射回波信号进行预处理,再从中提取出超声散射回波能量和声衰减系数参量信息,比较不同参量对损伤程度的辨识效果.实验结果表明:综合超声散射回波能量和声衰减系数特征并输入BP神经网络,相对于仅使用某种特征参数而言能更好地监测HIFU治疗中生物组织的损伤程度,尤其在组织损伤严重时优势更加明显.     

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。     

高强度聚焦超声(HIFU)技术迅速发展的五年

自2001年“首届高强度聚焦超声(HIFU)在医学中应用的国际学术交流会议”在我国重庆召开并同时成立了“国际超声治疗学会”五年来,HIFU技术得到了蓬勃发展!本文首先讨论了HIFU外科与传统超声热疗技术的本质区别,继而从HIFU工程研究、超声生物物理基础研究和HIFU技术的临床应用及国际学术发展等方面扼要地予以介绍以此展示我国科技工作者对国际HIFU发展的卓越贡献和面临的巨大挑战。     

高强度聚焦超声消融滋养动脉治疗子宫肌瘤的临床价值

目的：探讨高强度聚焦超声消融滋养动脉治疗子宫肌瘤的可行性及有效性。方法：47例直径4~10cm肌壁间肌瘤,高强度聚焦超声治疗前通过彩色多普勒及超声造影确定肌瘤滋养动脉的蒂,对该区域进行消融,观察治疗前后肌瘤内部彩色多普勒及超声造影等影像学变化、随访临床症状及并发症。结果：治疗后肌瘤体积有不同程度的缩小,瘤体假包膜环状血流信号消失,肌瘤内部处于持续无灌注状态,部分患者临床症状消失或明显改善。结论：HIFU消融滋养动脉治疗子宫肌瘤能够缩短治疗时间,减少并发症,是一种微创和有效的方法。     

基于回波能量的HIFU治疗区声阻抗测量方法

在高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中,组织声阻抗对于超声成像、表征组织特性具有重要意义.治疗区域一般位于组织内部,难以直接测出其声阻抗.本文通过建立离体猪肉组织模型,模拟超声信号在组织中的传播路径,推导出声阻抗与回波信号能量差的数学关系并应用于HIFU治疗区声阻抗的测量.为验证该方法的有效性,将上述测量的声阻抗与利用水浴锅直接测量的组织声阻抗值进行对比.实验结果表明:利用回波能量差测得的治疗区组织声阻抗与直接测量法测得的同一温度下组织声阻抗值相差较小,相对误差控制在0.5%以内,且两者随温度变化趋势表现出良好的一致性,即都随温度升高呈非线性增加趋势.     

聚焦超声刺激交联聚乙烯醇-介孔二氧化硅复合材料形状记忆和药物释放

以介孔二氧化硅MCM-41作为药物载体吸附布洛芬,通过与聚乙烯醇水溶液混合、交联制备了交联聚乙烯醇形状记忆复合材料。采用高强度聚焦超声作为刺激手段,研究了交联聚乙烯醇复合材料的形状记忆性能和药物释放性能。结果表明,在高强度聚焦超声作用下,交联聚乙烯醇形状记忆复合材料具有良好的形状记忆性能,形状回复率随着超声时间的延长逐渐增大直至达到平衡状态,形状回复率可达~90%,且最终回复率随着SiO2/ibuprofen载入量的增大明显下降;同时,聚焦超声实现了布洛芬的可控周期性释放过程,调节聚焦超声时间和功率可以调节布洛芬的释放量;另外,SiO2/ibuprofen的加入提高了聚乙烯醇复合材料的热稳定性。     

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。     

仿生物组织模型对高强度聚焦超声焦域影响的研究

运用有限元仿真分析了生物组织声学特性对高强度聚焦超声(HIFU)焦域的影响,为HIFU治疗安全性和可靠性提供理论依据。应用超声传播方程以及频域有限元算法(FEM)仿真HIFU治疗过程中因组织特性和厚度引起的焦域变化,并制作仿生物组织模型,进行实验验证焦域变化,分析讨论组织特性和厚度对聚焦区域、位置的影响。结果表明:随着声速增大,焦域尺寸不变,焦域向换能器一侧靠近;随着厚度增大,焦域尺寸基本不变,如果组织声速大于水的声速,则焦域向换能器一侧靠近;如果组织声速小于水的声速,则焦域向远离换能器一侧移动。     

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。     

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”。