改变组织声环境增效高强度聚焦超声方法研究进展
碘化,微泡,造影剂,1向靶组织内引入具有高声阻抗,高非线性参数物质,2改变靶组织本身声学特性,3改变靶组织血液供应,4引入空化核,增强HIFU空化效应损伤,5HIFU二次辐照增效
唐瑞遥综述,陈锦云审校(重庆医科大学生物医学工程学院/省部共建国家重点实验室培育基地——重庆市超声医学工程重点实验室/重庆市生物医学工程学重点实验室,重庆400016)
改变组织声环境增效高强度聚焦超声方法研究进展
唐瑞遥综述,陈锦云审校
(重庆医科大学生物医学工程学院/省部共建国家重点实验室培育基地——重庆市超声医学工程重点实验室/重庆市生物医学工程学重点实验室,重庆400016)
超声疗法; 羟基磷灰石; 高强度聚焦超声; 改变声环境; 能量沉积
自1927年Wood等[1]首次报道高强度超声波的生物效应以来,经多年发展,在对实体肿瘤及非肿瘤疾病的治疗方面的安全性及有效性已得到广泛认可[2-5]。但随着高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)组织内传播的距离越长其能量呈指数衰减,导致能到达靶治疗区域的能量明显减少;同时,靶治疗区域的血供越丰富,治疗时被循环血液带走的能量也越多[6],所以,治疗位置较深或血供丰富的病灶就需要更多的HIFU能量沉积才能达到消融的目的。虽然,可通过提高升功率、延长辐照时间等方法增加HIFU能量沉积达到消融的目的,但会增加相应的治疗风险[7]。多年来许多学者就如何提高HIFU疗效做了大量工作,而改变组织声环境(changing acoustic environment in tissue,CAET)是一个重要方向。
组织声环境是指HIFU治疗时组织特有的结构、密度、血液供应及功能状态所表现出来的影响超声传播和能量沉积的因素。CAET则可理解为用某种方法改变组织结构、密度、血液供应和功能状态,从而改变组织固有的声学性质,以达到增加超声能量沉积的目的[8]。CAET能减少HIFU治疗剂量,降低并发症发生率。现将如何通过CAET提高HIFU能量沉积研究进展综述如下。
1 向靶组织内引入具有高声阻抗、高非线性参数物质
超声波在2种不同媒质的界面上会发生反射和透射,2种媒质的声阻抗差异决定了反射和透射能量分配,所以,若2种生物组织的声阻抗差异越大,二者间越易激发高温。靶组织内引入高声阻抗物质后可增加超声波反射面,有助于将声能转变为热能,进而有利于能量在靶组织内沉积。碘化油是较早被应用于增强HIFU能量沉积的高声阻抗物质[9]。1997年程树群等[10]通过碘化油联合HIFU损伤离体猪肝实验证实了碘化油对HIFU具有协同增效作用。Li等[11]进行了碘化油联合HIFU损伤离体子宫肌瘤的研究 ......
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