高強度聚焦超聲

關於HIFU腫瘤治療的影像學評估 關於HIFU腫瘤治療劑量的說明 全身熱療治腫瘤是繼手術、放療、化療和生物治療後的第五種治療腫瘤方法。

高強度聚焦超聲（high-intensity focused ultrasound, HIFU）腫瘤治療系統（以下稱HIFU腫瘤治療系統）主要由功率源、治療控制、定位及實時評估、運動控制等系統組成。其治療原理主要是利用聚焦於生物組織中的高強度超聲產生的熱效應使焦域處的組織瞬間凝固性壞死，焦域以外組織無顯著損傷，凝固壞死組織可逐漸被吸收或瘢痕化。這種局部治療腫瘤的新技術又稱為熱“切除”，主要適用於治療組織器官的惡性與良性實體腫瘤。
第一節 設備與技術條件
1．設備
HIFU腫瘤治療系統依靠功率源產生電能，經換能器轉變成聲能，聚焦後對靶區組織進行治療；治療控制系統完成對治療計畫的制定、治療過程的實施、控制和協調；定位及實時評估系統依靠影像確定治療靶區的位置、毗鄰關係，根據治療中影像的變化實時評價療效、反饋調節治療劑量，並監控治療過程；運動控制系統通過床體固定裝置維持病人的體位，治療頭以六自由度的運動實施不同部位腫瘤的治療。
2．相關條件
裝備HIFU腫瘤治療系統的醫療機構應具有相當規模、較好的腫瘤內、外科基礎，通常應該是二級甲等以上醫院。
3．人員
從事HIFU腫瘤治療的主要技術人員必須是接受了HIFU腫瘤治療系統專門培訓的主治醫師以上的執業醫師；參與治療的還包括有臨床經驗的影像醫師、麻醉醫師和經過專門訓練的護士。
HIFU腫瘤治療系統的技術人員須經國家衛生行政管理部門授權或委託授權的HIFU腫瘤治療培訓基地或中心進行專門的培訓，取得相應的合格證書後方有資格上崗。
培訓基地或中心應具備的條件：
1) 符合衛生部、國家食品藥品監督管理局所頒發的關於HIFU腫瘤治療系統的有關規定。
2)一般應該是三級甲等醫院。
3）須配備3-5名具有從事5年以上HIFU腫瘤治療臨床經驗的醫師及相應的護師和工程技術人員。
第二節 臨床意義、適應證和禁忌證
1. 臨床意義：
HIFU腫瘤治療的主要目的是使腫瘤組織產生整塊的凝固性壞死，適用於治療組織器官的實體腫瘤，是腫瘤綜合治療的方法之一，是對傳統腫瘤外科手術治療的有效補充。在HIFU腫瘤治療中，根據腫瘤的分期及超聲通道條件，應儘可能對腫瘤實施完全的熱“切除”，也可用於腫瘤的局部姑息治療。
2.適應證：
肝臟腫瘤：肝臟良、惡性腫瘤。有肋骨遮擋者可通過切除肋骨或其它方法來改善超聲通道。
骨腫瘤：除顱骨和脊柱以外的原發性和轉移性骨腫瘤。
乳腺腫瘤：乳腺良、惡性腫瘤。
胰腺癌：無黃疸的胰腺癌或經過減黃治療後的胰腺癌。
腎臟腫瘤：腎臟良、惡性腫瘤（有腎靜脈和下腔靜脈癌栓者除外）。有肋骨遮擋者可通過切除肋骨或其它方法來改善超聲通道。
軟組織腫瘤：軟組織良、惡性腫瘤。
子宮肌瘤。
良性前列腺增生和前列腺癌。
具有良好超聲通道的腹膜後或腹盆腔實體腫瘤。
3.禁忌證：有以下情況之一者禁行HIFU腫瘤治療：
含氣空腔臟器的腫瘤；
中樞神經系統的腫瘤；
治療相關區域存在皮膚破潰或感染時；
治療相關區域皮膚接受過45Gy以上放療時；
超聲治療的通道中存在腔靜脈系統栓子時；
超聲治療的通道中存在顯著鈣化的動脈血管壁時；
有重要臟器功能衰竭的患者；
有嚴重凝血功能障礙的患者；
不能耐受相應麻醉的患者；
機載定位影像系統不能清晰顯示的腫瘤。
需要指出的是,HIFU腫瘤治療系統在降低治療功率作為熱療機使用時，可慎用於空腔臟器腫瘤治療，此不屬於真正意義上的HIFU治療。
第三節 劑 量
HIFU腫瘤治療的劑量應依據設備製造商提供的相關數據及不同的接受治療的個體來確定，理想的治療劑量應該既能在靶區組織內產生肯定的凝固性壞死，又能保證靶區外組織的安全。套用超聲影像監控的HIFU腫瘤治療系統，治療中靶區組織在監控超聲影像中產生的灰度變化是反映靶區是否產生凝固性壞死的可靠標誌，是實時反饋治療劑量強度的重要指標，一般要求治療後靶區應出現較治療前穩定地增高10個超聲灰階值。套用磁共振成像（MRI）監控的HIFU腫瘤治療系統，MRI可實時反映治療靶區的平均溫升，有利於反饋調節治療劑量。
第四節 療效評價
HIFU腫瘤治療後的療效評價必須建立在影像學評價和臨床評價的基礎上，分為早期影像學評價、臨床綜合評價和臨床隨訪。
1．早期影像學評價的目的是確定治療後是否在治療靶區產生了腫瘤的凝固性壞死以及壞死的範圍，決定是否需要再次HIFU腫瘤治療。
在HIFU腫瘤治療後1個月內，行CT和/或MRI動態增強檢查，必要時增加放射性核素顯像檢查，如骨腫瘤需加作SPECT。
完全熱“切除”的標準：治療區組織完全凝固性壞死，其範圍不小於原腫瘤的範圍。
部分熱“切除”的標準：治療區組織有凝固性壞死，其範圍小於原腫瘤的範圍。
治療無效的標準：治療區組織無凝固性壞死。
影像學判斷凝固性壞死的標準見說明。
沒有達到完全熱“切除”標準的腫瘤，應根據治療目的（完全治療或姑息治療）決定是否再次HIFU腫瘤治療。
2．臨床綜合評價包括臨床症狀、體徵、實驗室檢查、腫瘤標記物、病理組織學以及生存質量（QOL）等綜合評價。
3．臨床隨訪包括：影像學檢查隨訪用於評估治療局部的轉歸、有無遠處轉移，患者的生存隨訪用於評估預後。
HIFU腫瘤治療對腫瘤患者預後的影響是評價HIFU療效、確立HIFU腫瘤治療在腫瘤綜合治療中的地位的重要指標。
附屬檔案
HIFU腫瘤治療系統有關說明
說明1.
關於HIFU腫瘤治療的影像學評估
HIFU腫瘤治療的局部療效判斷應以影像學評價為主，主要是判斷治療靶區組織內有無凝固性壞死產生以及壞死的範圍。判斷療效的CT、MRI檢查和評價方法如下：
1. CT或/和MRI：先平掃，然後動態增強掃描。掃描的範圍必須包括HIFU治療的整個組織器官。
2. HIFU治療前、後採用的影像檢查方法應儘量一致。
3. 應提供1-3個月、6個月和12個月以上的影像隨訪結果。
4. 凝固性壞死的 CT、MRI表現：
CT表現：凝固性壞死在CT平掃呈低密度，動態增強掃描動脈期（或毛細血管期）、門靜脈期（或實質期）和延遲期均無強化，其邊緣出現一薄層較均勻的強化影。
MRI表現：凝固性壞死在T2WI（T2加權像）呈低或稍高信號、T1WI（T1加權像）稍高或稍低信號，用脂肪抑制後T1WI的稍高信號無變化（未被抑制），動態增強掃描（使用3維或2維脂肪抑制梯度回波序列，對比劑使用Gd-DTPA）動脈期（或毛細血管期）、門靜脈期（或實質期）和延遲期均無強化，其邊緣出現一薄層較均勻的強化影。
說明2.
關於HIFU腫瘤治療劑量的說明
HIFU腫瘤治療中監控超聲影像的灰度變化以及MRI監控中的溫升都是對治療劑量的間接判斷方式,應該提倡採用能夠直接反映治療的生物學效應的劑量指標來更為準確地表述治療劑量,例如：能效因子(energy
efficiency factor, EEF)即每滅活1mm3的組織所需要的治療劑量(焦耳)，表述單位為： J/mm3。
腫瘤全身熱療套用現狀
摘要：腫瘤全身熱療是指對人體加熱使體溫升高，利用熱效應來治療腫瘤或轉移瘤。本文綜述近年文獻，討論了全身熱療的加溫方法和加溫時間、全身熱療治療腫瘤的原理、治療過程中的生理變化以及全身熱療臨床套用的若干問題。
關鍵字：全身熱療 腫瘤 原理 臨床套用
歷史回顧
人類很早以前就認識到熱療對疾病的治療作用。在古代，古希臘、埃及、中國和日本都有使用熱水浴治療各種疾病的記載。到了近代，在抗生素髮明之前，熱療是治療各種感染性疾病的常用方法。
人們也從大量臨床實踐中觀察到高溫對惡性腫瘤的治療作用。1886德國醫生Bush首先報導:一名經組織學證實的面部腫瘤患者，因感染丹毒高熱，導致腫瘤消失。用人為升高體溫的方法治療腫瘤，最著名的是十九世紀末美國醫生Coley，他給癌症患者接種細菌毒素（Coley毒素），誘發病人發熱至42 ℃/24-36小時，使很多病人病情緩解。
歷史經驗的回顧
腫瘤熱療（hyperthermia)，或稱加溫治癌、溫熱治癌、高溫治癌等，是用加熱方法治療腫瘤，近20年來獲迅速發展，在臨床上已顯出很好的效果。腫瘤熱療與新近出現的一些腫瘤基因療法、免疫療法、生物療法相比絕非只是理論上的意義，而是有著大量臨床實踐及基礎工作作為後盾，在臨床確有成效，並在某些方面又取得巨大成績的治療方法。
大量的臨床研究表明，熱療合併放療或／和化療的效應，有明顯的互補和增效作用；腫瘤熱療若使用得當，對某些腫瘤治療的全消率CR可提高一倍左右，且無毒副作用，遠期療效也很可觀。近20年來腫瘤熱療發展的歷史，特別是近年一些用期臨床研究成功的報導，說明這種療法在腫瘤治療中具有巨大的發展潛力。腫瘤熱療是一種很有發展前途的治療方法，必將在腫瘤綜合治療手段中發揮積極的作用。
腫瘤全身熱療
全身熱療治腫瘤是繼手術、放療、化療和生物治療後的第五種治療腫瘤方法。全身加熱（whole body hyperthermia ，WBH）是通過人為提高體溫，運用熱作用及繼發效應選擇性地殺死癌細胞，控制癌細胞廣泛轉移的治療方法，其特點是不僅要使癌灶處的溫度升高，而且使全身溫度都升高到同一溫度。
熱療最早可追溯到公元前5000年，據說埃及一位名叫Edwin Smith的醫生在文稿案卷中記載了曾用加溫方法治療過乳腺腫瘤。古希臘名醫Hippocrates也曾用加熱法治療過腫瘤。儘管熱療的歷史悠久，但由於當時科學技術不發達，加溫方法與設備簡陋，隨著放化療治療腫瘤的相繼出現，熱療的發展受到限制，幾乎停滯不前。
從20世紀60年代開始，有不少學者進行了高熱對癌細胞殺傷作用的系統研究。大量實驗結果證明，通過各種加熱技術，使腫瘤組織溫度升高至41～45℃，並維持30分鐘以上，可殺滅腫瘤細胞。近20年來，隨著電子技術的迅猛發展，熱療作為一種新的治癌方法正引起醫學界的興趣和重視。
熱療如何起作用的呢？加溫治療主要是通過破壞細胞膜性結構和細胞核內的DNA、RNA 和蛋白質變性而發揮作用。同時在一定的溫度範圍內（不大於42℃）全身熱療可以提高機體的免疫力，抑制腫瘤的轉移。
全身熱療可與化療聯合套用，熱療破壞癌細胞膜的穩定性，使其通透性增強，藥物易於進入癌細胞並保持細胞內較高的藥物濃度，可以提高化療藥的作用。全身熱療還可與放療聯合套用。實體瘤中心部分的乏氧癌細胞對放射線不敏感，但對熱療敏感；而腫瘤周邊部分的有氧癌細胞對放射線敏感。此外，熱療可增加瘤體內氧分壓，提高腫瘤細胞對放射線的敏感性；放療則減少腫瘤細胞的熱耐受性，提高了熱療效果，二者相輔相成。
熱療的適應症有肺癌、食管癌、胃癌、肝癌、胰腺癌、大腸癌、腎癌、膀胱癌、前列腺癌、腹腔轉移癌、卵巢癌、乳腺癌、軟組織肉瘤、骨肉瘤、惡性黑色素瘤、淋巴結轉移癌等。其禁忌症有：
1、顱內腫瘤以及由各種原因引起的顱內高壓患者。
2、有較嚴重的心血管疾病者、呼吸功能明顯減退者、肝、腎功能不全者。
3、重度貧血或有明顯出血傾向者。
4、近期手術創口未完全癒合者。
5、未被控制的高血壓患者。
淺談腫瘤熱療和綜合治療
惡性腫瘤是危害人類健康的嚴重疾病之一，我國每年癌症發病人數約達170萬，正超過心腦血管病成為致死原因的第一位。我國每年死亡癌症的病人達150萬，近幾年癌症的發病率還在不斷上升。雖然腫瘤的診斷技術水平有了很大的發展，但治療主要靠手術、放療、化療、三大手段，這些手段均有一定的局限性。在當代科技迅速發展下，近20年來人們對腫瘤熱療的研究取得了令人矚目的成就，在腫瘤的綜合治療中發揮了重要作用。
腫瘤熱療已成為繼手術、放療、化療之後的一種全新的治療腫瘤"綠色療法"。腫瘤熱療作為一種治療手段已有很長的歷史，最早可追溯到公元前5000年，據說埃及一位名叫 Edwin Smith 的醫生文稿中記載曾用加溫治療過乳腺腫物。傳說中古希臘名醫Hippocrates曾用加溫治療過腫瘤，當時他有句格言："藥物不能治癒的可用手術治，手術不能治的可用熱療治，熱療不能治的就確實無法治了。"
1884年Bruns報導一晚期黑色素瘤感染丹毒後高燒40攝氏度，數日後腫瘤消失，存活了8年之久。後來人們開始採用人的為的細菌感染或注射化學致熱源，使病人高燒，最著名的是Coley1893年多次發表文章，採用人為感染的辦法誘發病人發燒38--42攝氏度，報告了38例晚期癌，12例治癒，引起了人們極大的興趣。 19世紀德國學者已有較多的熱療文獻報導。當時加熱技術簡陋，甚至直接有用火針、燒紅的小烙鐵來燒、燙體表腫物，也有用熱水浸泡肢體，用熱水局部灌注加溫等落後的方法。隨著電刀的套用，19世紀來 Westermark 首次使用射頻線圈作輻射器對宮頸癌進行熱療。二次大戰後，微波技術迅速發展，六十年代對電磁波熱療的加熱技術進行了較為系統的研究。儘管熱療歷史悠久，但當時科學技術不發達，加熱方法設備落後，熱療發展受到限制。直到七十年代，由於多學科的介入與配合作了大量的基礎與臨床研究，逐步形成了自己的學科體系----現代腫瘤熱療學，成為由腫瘤學、生物熱學、物理熱學、機電學科及電子計算機等高新技術交織結合為一體的一門新興學科。 近年來歐美、俄羅斯等國進行了多方面的腫瘤熱療研究，表明熱療對惡性腫瘤確實有效。1975年在美國華盛頓召開了第一屆國際腫瘤熱療會議。到1996年在羅馬召開了第七屆國際腫瘤熱療會議，各國學者在腫瘤熱療方面進行了廣泛的學術交流。我國腫瘤熱療開始於七十年代末，從第三屆國際會議起，每屆都派代表與國際學者交流，我國與國際腫瘤熱療研究同步發展迅速。1980年，我國也召開了第一次全國腫瘤熱療會議，至今已舉辦了七屆，今年將召開第八屆全國腫瘤熱療會議。國家（八五）醫學科技攻關課題中腫瘤熱療課題一舉中標。表明腫瘤熱療已作為治療腫瘤的有效手段，在我國已被醫學界所接受。 目前，我國已有微波熱療、超音波聚焦熱療、射頻熱療及最新一代的內生場熱療。微波由於穿透深度淺，只能作淺表加熱，多用於淺表腫瘤。超音波聚焦熱療升溫高可達90以上，穿透力強，可治療深部腫瘤，但由於超音波本身的牲限制，不能穿透含氣的組織，也不能穿過骨骼，因此不能治療胸部的肺癌、食道癌，不能治療受肋骨阻擋的肝癌，超音波還必須依靠水作介導，人體腫瘤部位的體表必須與水接觸才能透入超音波。因此病人的體位受很大的限制，且其治療費用高。射頻熱療也可加熱深部腫瘤，但需用水冷卻局部，皮下脂肪易發生過熱而疼痛，造成硬節，操作也較困難。內生場熱療最新一代的熱療系統，集中於國內外各類熱療機的優點，不需水冷卻，患者平臥體位安全舒適，又能治療胸部、腹部、盆腔等深部腫瘤，療效顯著，極大性病了患者的生活質量。北京中醫藥大學東方醫院，腫瘤科熱療中心最新引進了這一套內生場熱療系統，深得患者的好評。 腫瘤治療必須進行綜合治療，不能僅靠單一的某一種治療手段，手術、放療、熱療都是局部治療。若能配合藥物的全身治療如：化療、中醫中藥等療效更好。因為腫瘤癌症是一種全身病，局部腫瘤生長到體積1立方厘米時，全身已有肉眼看見的微小癌轉移。即使手術切除腫瘤或用放療、熱療，仍需加上全身藥物配合來殺滅體內殘留的癌細胸使之不能在體內某個部位再留下禍害發生轉移復發。因為熱療不是一個根治性手段，應再配合全身的化療或中醫中藥治療，這樣可提高療效幾倍甚至數十倍。這時的藥物劑量只需常用量的1/3和1/2，因此藥物的毒副作用大大減少，而治療效果明顯提高，患者也樂於接受這樣的治療，大大改善了病人的生活質量，為癌症患者帶來了新的希望。