高强度聚焦超声肿瘤治疗系统的安全应用

张涛，张舒音

广州医学院附属肿瘤医院 新技术治疗中心，广东 广州 510095

高强度聚焦超声肿瘤治疗系统（HIFU）是一种无创性肿瘤治疗方法。它是以超声波为治疗源，利用超声波具有的组织穿透性和可聚焦性等物理特性，将体外低能量超声波准确聚焦于体内靶区处，通过焦点区域超声波产生的高能效应，使靶区内组织在瞬间升温至65～100℃，靶区组织产生凝固性坏死、失去增殖、浸润和转移能力[1-3]。高温热疗必须要注意两点[4]：一是肿瘤组织要保证加热到60℃以上才能使之产生凝结性坏死；二是要保证肿瘤组织能够完全被杀死，而正常组织不受或少受伤害。由于存在有靶区定位的误差和超声通道中高能量超声波有可能损伤正常组织结构等因素，因此，治疗时有必要对参数的设置和出现的并发症以及相关注意事项进行分析与总结，以期达到安全和有效的治疗目的。

1 资料与方法

1.1 一般资料

治疗患者77例，男40例，女37例；平均年龄53.58；其中，肝癌28例，腹膜后肿瘤及淋巴结转移20例，胰腺癌10例，其他肿瘤（前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、肾癌、子宫肌瘤、子宫颈癌等）19例。77例中，共计治疗417次，人均治疗5.42次；肝癌治疗156人次，人均治疗次数5.57人次；腹膜后肿瘤及淋巴结转移治疗108人次，人均治疗次数5.40次；胰腺癌治疗62人次，人均治疗次数6.20次；其他肿瘤治疗91人次，人均治疗次数4.79次。

1.2 治疗方法

使用HIFUNIT9000超声聚焦治疗仪。患者取仰卧；治疗功率100～200W；超声释放脉冲时间（T1）为100～200sm，超声释放脉冲间隔时间（T2）为200～400sm，单点阵超声释放次数（N）为6～8次。焦域大小约为Φ3mm×8mm，超声聚焦点对肿瘤采用由点到线、由线到面、由面到体逐点扫描固化的方式。

1.3 治疗前检查

治疗前应做心电图和出凝血试验，有严重心律失常，心衰或凝血功能障碍者禁止治疗。治疗中使用心电监护仪监测生命体征，重点观察体温、血压、心率等。

1.4 不良反应

观察HIFU治疗期间所出现的明显不良反应，如超声通道皮肤或脏器的烧灼感、疼痛感、不适感以及血压与心率等。治疗后还应观察发烧、黄疸、胃肠穿孔及上消化道出血等情况。

2 结果

（1）77例中，共计治疗417人次，69人次皮肤有灼热感，有67人次治疗中皮肤有刺痛感，轻重不一，治疗前口服镇痛药后，可有效减轻刺痛感，顺利完成治疗。有2例治疗后皮肤灼伤，1例灼伤面积5mm×7mm，1例为6mm×9mm，经对应处理后恢复。

（2）有3例病人因癌性疼痛，不能较长时间仰卧，所以每次仅能坚持治疗1～2个层面；其中，2例口服镇痛药并给予心理干预后，能够完成整个治疗计划，另外1例治疗1个层面后终止治疗。1例胰腺癌患者治疗中出现心率和血压异常，心率≥120次/min，收缩压≥180mmHg，后终止治疗；日后治疗前均做对应处理，使心率和血压控制在相对正常范围内，能够完成整个治疗过程。

（3）有1例胃窦低分化腺癌患者行腹部淋巴结转移灶治疗，治疗后次日上腹部持续性疼痛并伴有发烧，结合影像学及实验室检测确诊为急性胰腺炎。

3 讨论

（1）HIFU 利用瞬间高温效应、空化效应、机械效应，使肿瘤组织瞬间热凝固性坏死[5]，同时伴有肿瘤细胞的变性和凋亡。HIFU的空化效应和机械效应对焦点处的组织细胞产生一定的影响；高强度、短时间的照射，由于空泡形成，逐渐扩大，获得能量，突然破裂，此种破裂产生巨大压力，损伤肿瘤组织。有学者认为[6-7]超声在组织中的空化作用应尽量避免，因为它可能使焦斑扩散而且扩散点位置难以预测。研究表明，用高强度超声300W，短时间0.5s空化形成微泡，随后立即给予较低声强20W辐照19.5s，产生空化效应和热效应形成的凝固性坏死比没有空化形成时范围较大。中、低声强和间断短时间辐照引起的细胞死亡主要是凝固性坏死和变性死亡；高声强超声辐照则可引起组织细胞的裂解性坏死，其机理可能与超声的空化效应有关；而HIFU的一次性过度辐照则可引起组织细胞的融解性坏死。由于裂解坏死和融解性坏死均是在瞬间对组织结构的极大破坏，在临床应用过程中应尽量避免，否则容易导致大出血和空腔脏器穿孔等严重并发症[8]。一味地追求即刻和彻底的治疗效果，治疗时往往会加大功率提高能量和增加辐射时间，而这种不恰当的参数选择所产生的空化效应和热积累效应有可能对周围正常组织结构会造成严重损伤。从治疗安全性考虑，治疗时应该遵循能量适中、反复多疗程的治疗原则，这样利于肿瘤组织的热毁损和治疗后肿瘤组织的吸收，并发症的减少、治疗安全性的提高。

（2）HIFU是以超声波作为治疗源，将体外低能超声波聚焦在体内靶区处，使靶区组织发生凝固坏死，同时靶区以外的组织结构不受或少受损伤。大量动物实验和临床研究已为许多类型的组织和肿瘤建立起超声作用的阈值，组织的升温和辐射时间决定于组织受损伤程度和范围的大小。温度达到60℃以上后，数秒的辐射时间即能不可逆转性地杀死任何组织细胞。同时，短时超声辐射和周围组织的血液循环使焦域四周产生极大的温度梯度，由于焦域很小，治疗时可以很好的控制凝固性坏死组织的区域，这点在治疗靠近重要脏器或结构的病变组织时显得尤为重要。

靶区的精确定位对提高治疗效果和减少并发症发生率及重要组织结构的保护有重要帮助。治疗中，仅依靠单纯的B超影像资料还不够完整，必须有CT或（和）MR影像资料，CT、MR的平扫与增强扫描以及多种方式的重建可清晰的显示肿瘤的大小、形状、位置、内部组织结构和与相邻组织结构之间的关系。这样多种影像资料的集合在B超定位时，可实现靶区的精确勾画。本组77例患者均有近期CT或MR等影像资料，以此为基础结合机器设备上的超声定位系统定位，能够达到较好的定位目的，本组无一例因定位不准而引起的并发症。

（3）虽然HIFU是一种非侵入性治疗肿瘤技术,但术中、术后仍应密切观察,早期发现,及时防治并发症,以改善预后。本组有1例胃窦低分化腺癌，行姑息性手术，术中见淋巴结转移；12个月后再行HIFU腹部淋巴结转移治疗，治疗前CT示胰头改变、脾稍大；治疗后次日上腹部持续性疼痛并伴有发烧、恶性、呕吐，CT扫描胰腺周围少量积液，淀粉酶测定增高，临床诊断为急性胰腺炎。经分析认为，其原因可能为治疗造成胰腺热损伤或乳头发生水肿，妨碍胰液排出所致。

HIFU治疗需以水为媒介介导超声波进入体内，以减少超声的折射。气体可以使超声波在穿透时发生折射，折射后的超声波既影响疗效，又可造成皮肤或靶区以外组织结构的损伤。为了减少超声波的折射，增强聚焦的准确性，治疗前应将耦合剂均匀和紧密的涂抹在皮肤表面，而且不能有气泡，然后再与设备的水球囊紧密结合。本组2例患者出现烫伤水泡，分析认为可能与耦合剂涂抹时有气泡产生有关。对治疗后皮肤如出现水泡的处理方法为：皮肤若出现≤1cm×1cm水疱时用紫草油纱布换药，1次/d，促使水疱吸收，严防皮肤破裂；若出现＞1cm×1cm水疱时，行局部消毒处理后用无菌注射器穿刺抽水，再覆盖无菌紫草油纱布促进水疱吸收[9]。

多数患者由于受到疾病、治疗等方面的影响，表现为精神不佳、身体状况较差，特别是对中晚期并伴有癌性疼痛的患者，有时不能较长时间水平仰卧，难以接受HIFU治疗。本组有3例因癌性疼痛影响治疗，2例对症处理后可继续治疗，1例无法治疗。

超声波在透过皮肤时由于皮肤与设备的耦合或治疗功率的大小等原因可使一些患者皮肤有灼热刺痛感。本组有63人次治疗中皮肤有灼热刺痛感，轻重不一，约占总治疗人次的15.1%。分析认为，靶区距离皮肤表面越近和功率越大刺痛感越明显，这可能与入射角增大有关。为了使治疗安全和顺利完成，对体型偏瘦和靶区距离皮肤较近者治疗前应口服止痛药。

（4）HIFU 具有无辐射、非侵入、可重复性和焦域处适形治疗等特点，被广泛应用于中晚期恶性肿瘤患者的姑息性治疗。在治疗中掌握好HIFU的适应症、禁忌症、注意事项和心理干预等，对减少意外、不良反应的发生以及提高治疗效果、提高患者的生存质量、延长生存期都有重要的帮助。

[1]熊六林.高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤原理及临床应用现状[J].中国医疗器械信息,2009,15(3):17-21.

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