HIFU治疗中的空化效应及其应用

超声空化效应是高强度聚焦超声(HIFU)治疗中的重要生物学效应之一,在形成凝固性坏死与提高治疗效率等方面起着关键性作用。因而在HIFU治疗中是否有空化效应参与,什么条件下发生,对热效应有怎样的影响,如何评价它的利弊及怎样去控制和利用它是研究者关注的问题,本文就这些问题进行综述。

维普资讯

中国医学影像技术 20年第鲞箜！ 07塑

』型 g ! ! ! !: ! g :: !

O97 1

Th a ia i n a pp i a i n du i I e c v t t o nd a lc to r ng H FU h r p te a yZH A NG n。Lf Fa qi Ti g —’

( p rme t f Bime ia g n eig,I siueo Ulr sn ci e cn,C o g i g Unv ri De a t n o d c lEn i ern o n tt t f ta o i n M dii e h n qn i est y o e ia in e,Ch n qn 0 0 6,C ia) fM d c lSce c s o g ig 4 0 1 hn

[ bt c] Th a i t nio e fh otn b lgcl f c ehg— tn i c sdut su dHIU ea y t A sr t a ecvt i n emp r t i o i f tnt i i e s yf u e lao n F t rp.I ao s ot i a o aee i h hn t o r hp a s a sg fc ntr ei pr du n c a l tvene o i n i pr i he t e t e te fc c l y iniia ol n o cig o gu a i c ss a d m ovng t r a m n fia y. S i s e s n ilt o ti s e ta o und r t n e sa d i c r e tv T he p oblm s t ati e tga orc t o rcl. r e h nv s i t onc r d b e ne a outa e w he h r a de ha ond ton he c vt i pp ne r t e nd un rw tc ii s t a iaton ha e d

d rn I U h r p。wh tc n rb t n t o e t h h r l fe ta d h w o e a u t,c n r l n t iei.Th s s u ig H F t e a y a o t iu i s i d s o t e t e ma fc n o t v l a e o t o d u i z t o e a l e ea— p c s wi ed s u s d i hi a tce e t l b ic s e n t s ril . l

[ yw rs hg— tni c sd

utao n; a i t n T ema efc Ke od] ihi es yf u e l su d C vt i; h r l f t n t o r ao e

HI U治疗中的空化效应及其应用 F张婷综述，发琪审校李(重庆医科大学生物医学工程系医学超声工程研究所，部共建超声医学工程国家重点实验室，庆省重 40 1) 00 6

[摘要]超声空化效应是高强度聚焦超声 ( F治疗中的重要生物学效应之一，形成凝固性坏死与提高治疗效率等 HIU)在

方面起着关键性作用因而在 HIU治疗中是否有空化效应参与，么条件下发生，热效应有怎样的影响，何评价它 F什对如的利弊及怎样去控制和利用它是研究者关注的问题，文就这些问题进行综述。本

[键词]高强度聚焦超声；化效应；热效应关空

[图分类号] R 5 .[献标识码] A中 443文

[章编号] 1 0—2 9 20 ) 71 9—3文 0 33 8 (0 7 0—0 70组织相互作用，加了组织的机械性破坏，时附加的热作用增同提升了原有凝固性坏死的效果。

高强度聚焦超声 ( ihitn i c sd utao n,HI hg— e s yf u e l su d n t o r—

F作为一种无创治疗肿瘤的新技术， u)目前已在临床上应用于肝脏、肾脏、腺、胰直肠、前列腺、骨骼、宫等部位的肿瘤治子疗。HI U治疗的机制主要有热效应， F空化效应，中空化效其应作为超声生物学的重要效应之一，的基础研究和应用日它 趋受到人们的重视。1 HI U中的空化效应 F

空化效应的初始阶段是一个阈过程，明显地依赖体液并中空化核的存在。体液中空化核数量越多，化初始阶段所空需的能量越小[。自然状态下的人体组织中，今还没有充 1]至分证据证明空化核的存在，原因一是空化核的数量微不足其

道；二是即便可能会发生空化效应，空化核非常罕见而不能但被检测到。因此有学者认为，声强适中的 HI U辐照下超在 F声空化难以发生。

超声空化 ( l ao i cvtt n是超声作用于生物组织

ut s nc a i i ) r ao

的一个特有的性质，当声强足够大时，压幅值很大，声在声压正负交替出现的负压区间，用于物质微元间的拉力会把组作织撕破，成空腔。而在正压区间由于空腔惯性回缩力和声造波正压力使形成的空腔回缩紧压而使之崩溃。在气泡聚集的能量迅速释放，使在空化发生的微小空间内呈现出 50 致 0 0K以上的高温、0 a以上的高压、 1 P冲击波和射流等极端的物理条件。在肿瘤治疗中空化作用使组织内的空化泡强烈膨胀、 萎缩、裂，生继发的冲击波、射流和自由基等，周围破产辐与[金项目]本研究受国家教育部创新团队发展计划 (技函[ 0 5 3 基科 20] 3号 )国家自然科学基金 ( 0 7 6 3,家杰出青年基金 (0 20 7,, 3415)国 3 3 52 )重庆市科委自然科学基金重点项目( S 2 0 B 0 0资助。 C TC 0 6 A5 2 ) [者简介]张婷 ( 92一 )女，川，读硕士。研究方向：声医作 18,四 1人在超学。E mal an ig 1 6 c m - i:S it@ . o n 2

但亦有研究报道在 HI U辐照过程中的确有空化发生。 F Hy y e[在对活体狗大腿肌肉进行 HI U幅照时，察到 n n n2 F观强回声区域出现于第一次 HI U脉冲后，这期间可以检测 F在

到瞬态空化。Coe n等在一项活体研究中，用一个 1 l ma使M Hz水听器在碎石机的焦点处监测，在治疗后即刻发现 的有声发射且与超声监控下的强回声出现有关。 B AN A RI

等的研究进一步证明了空化参与了超声成像中强回声的出现，示也许可以通过超声成像中的强回声的出现来确定提 HI U治疗中是否有空化参与，实现这一方法的前提是要 F但能够更深入的认识 HI U治疗中强回声的出现与空化发生 F的关系。同时，量的组织病理学方面的研究也证明了空化 大的存在： lr e等发现经 HI U辐照后狗的肝和前列腺组 C ak F

[讯作者]李发琪，庆医科大学医学超声工程研究所，0 0 6通重 40

1。E m al i q7— i:l a i0@ 1 3. o f 6 cr n

织，大片坏死组织中包含着一些由空化作用产生的空泡；在有人用 HI U辐照大鼠肝癌组织，发现靶区内肉眼可见直径 F也 0 O~ O 2mm的空泡存在，为这种空泡就是空化效应的 . 2 .认

[稿日期]20—卜1收 0 70 5

[回日期]20—60修 0 70—3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ynge.html