高強(qiáng)度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound，HIFU)是一種利用高強(qiáng)度高頻率聲波治療疾病的方法，治療腫瘤是其主要臨床應(yīng)用之一。HIFU技術(shù)的生物效應(yīng)主要包括：熱效應(yīng)、空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、對(duì)化療的增強(qiáng)作用、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、提高機(jī)體免疫機(jī)能。HIFU主要利用超聲波的可聚焦性及其在人體組織內(nèi)傳播時(shí)，組織的內(nèi)摩擦粘滯消耗、熱傳導(dǎo)損耗及一些分子馳豫過(guò)程等，不斷地把一部分有序的聲波震動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為無(wú)序的分子熱運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生熱能的原理發(fā)揮治療作用。將此能量在體內(nèi)超聲聚焦點(diǎn)處形成焦點(diǎn)處的高強(qiáng)度超聲能量(幾千、甚至上萬(wàn)W/cm2)區(qū)，使該區(qū)短時(shí)間內(nèi)(0.5秒~5秒)即可使靶組織升溫達(dá)65到100℃，即瞬態(tài)高溫效應(yīng)。將焦點(diǎn)定位到體內(nèi)靶組織上，如腫瘤等，使組織蛋白熱固化，從而使靶組織(腫瘤細(xì)胞)壞死。基本不損傷周圍的正常組織，而且治療區(qū)邊界清晰，達(dá)到微創(chuàng)性地“切除” 腫瘤的目的。空化效應(yīng)可使生物組織產(chǎn)生自由基而損壞生物組織。組織中的空化效應(yīng)應(yīng)盡量避免, 因?yàn)樗赡苁菇拱邤U(kuò)散且擴(kuò)散點(diǎn)位置難以預(yù)測(cè), 因此在強(qiáng)度選擇和加熱時(shí)間之間需平衡考慮, 加熱時(shí)間短, 則焦斑體積小, 可以減少血流影響, 但是要求聲強(qiáng)度高,有可能超過(guò)空化效應(yīng)的閾值, 引起空化效應(yīng)。

HIFU治療腫瘤的優(yōu)勢(shì)：

1.溫度高升溫快：HIFU治療是細(xì)胞水平的治療,有研究表明,細(xì)胞在40 ℃以下溫度時(shí)的滅活時(shí)間需要近15h,在50℃溫度時(shí)滅活時(shí)間為3min,在60℃溫度時(shí)滅活時(shí)間為3s,70℃時(shí)細(xì)胞滅活時(shí)間為0.25s,而在100℃溫度下細(xì)胞滅活時(shí)間僅為0.1s,HIFU利用聲波轉(zhuǎn)熱能可在短時(shí)間內(nèi)使腫瘤治療部位的溫度達(dá)到70-100℃,腫瘤細(xì)胞瞬間變性壞死,在治療溫度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的射頻,微波等熱療技術(shù)；

2.精確度高：一般來(lái)說(shuō)HIFU技術(shù)聚焦區(qū)域小,高溫范圍集中,焦區(qū)外組織溫度基本安全。實(shí)驗(yàn)研究表明:在焦區(qū)與未損傷組織有著明顯的分界限,一般不超過(guò)10個(gè)細(xì)胞的寬度；

3.HIFU治療腫瘤的無(wú)創(chuàng)傷性：HIFU治療腫瘤痛苦小,皮膚灼傷率小,并發(fā)癥少,同時(shí)由于超聲波是一種機(jī)械波,對(duì)機(jī)體沒(méi)有類似X射線、γ-射線所致的電離輻射損傷,是真正意義上的無(wú)創(chuàng)治療；

4.適應(yīng)癥廣泛、治療腫瘤體積大：HIFU由于無(wú)創(chuàng)傷等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)癥廣泛如肝癌、腸癌、腎癌、腹腔淋巴瘤、腹腔和腹膜后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、膀胱癌等20多種腫瘤,幾乎包括了腹腔、盆腔內(nèi)各種臟器的實(shí)體瘤。

5.HIFU治療腫瘤與放化療有協(xié)同作用：HIFU治療腫瘤由于無(wú)痛苦,無(wú)毒副作用,所以不僅不排斥其他的治療，而且與傳統(tǒng)的放化療有協(xié)同作用，并對(duì)化療也有增敏和減少藥量、降低副作用的作用；

6.HIFU治療可降低腫瘤的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移：HIFU對(duì)腫瘤細(xì)胞是細(xì)胞水平的殺死,對(duì)周圍組織結(jié)構(gòu)的完整性無(wú)影響,又無(wú)治療后毒副作用,故可以相對(duì)擴(kuò)大治療范圍,殺滅腫瘤周圍的浸潤(rùn)細(xì)胞,減少?gòu)?fù)發(fā)。

HIFU治療的局限性：

1.難以完全殺死靶區(qū)癌細(xì)胞；

2.臟器的運(yùn)動(dòng)和影像學(xué)的限制影響HIFU 的精確定位；

3.無(wú)前瞻性試驗(yàn)驗(yàn)證HIFU治療的有效性；含氣腔道及骨性組織的影響；

4.尚未出現(xiàn)能實(shí)際運(yùn)用的無(wú)創(chuàng)實(shí)時(shí)測(cè)溫系統(tǒng)。

      雖然HIFU存在著一些明顯的局限性,其優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的：易于聚焦,容易達(dá)到深部組織,靶區(qū)以外的組織無(wú)損傷或損傷小,可反復(fù)多次進(jìn)行,并發(fā)癥少,患者易耐受。就目前的研究現(xiàn)狀看,HIFU為腫瘤的無(wú)創(chuàng)治療開(kāi)辟了一個(gè)全新的方向,且有較好的發(fā)展前景。但現(xiàn)有的研究亦發(fā)現(xiàn),HIFU 還有許多研究工作需要完成,特別是HIFU 劑量學(xué)研究目前尚在起步階段,還沒(méi)有一個(gè)較為明確的劑量指導(dǎo)臨床醫(yī)生工作;HIFU治療過(guò)程中的準(zhǔn)確定位、適時(shí)監(jiān)控以及隨訪都是影像學(xué)研究中還有待提高和完善的方面。