HIFU刀聚焦超声肿瘤治疗系统课件.ppt

HIFU:high-intensity focused ultrasound高能聚焦超声高能聚焦超声发展简史发展简史 19世纪末世纪末 二战以后二战以后 1960’s — 1980’s应用应用 1980’s — 1990’s 1997 — HIFU刀刀聚焦超声肿瘤治疗系统，是用于临床无创性聚焦超声肿瘤治疗系统，是用于临床无创性“切除切除”实体肿瘤的大型医疗设备该设备涉及实体肿瘤的大型医疗设备该设备涉及医学、生物医学工程、声学、自动化控制、计医学、生物医学工程、声学、自动化控制、计算机、精密机械制造等多项技术算机、精密机械制造等多项技术 HIFU发展与工程科学、医学关系示意图发展与工程科学、医学关系示意图治疗原理治疗原理低能量的超声波准确聚焦于靶组织，能低能量的超声波准确聚焦于靶组织，能量得到数千倍放大，所产生的量得到数千倍放大，所产生的热效应热效应、、空化效应、机械效应空化效应、机械效应使肿瘤组织凝固使肿瘤组织凝固性坏死，瞬态失去增殖、浸润和转移的性坏死，瞬态失去增殖、浸润和转移的能力，并最终被机体吸收。

能力，并最终被机体吸收•热效应（热效应（Thermal effect) 组织温度升至至组织温度升至至65℃℃以上，蛋白质变性，瞬间产生凝固性坏死，致以上，蛋白质变性，瞬间产生凝固性坏死，致肿瘤细胞不可逆损伤，从而死亡肿瘤细胞不可逆损伤，从而死亡 •空化效应（空化效应（Cavitation) 生物组织内自由基产生损坏生物组织生物组织内自由基产生损坏生物组织 •机械效应（机械效应（Mechanic effect) 大振幅机械波，对肿瘤细胞的拉破损伤作用大振幅机械波，对肿瘤细胞的拉破损伤作用  技术要求• 保证声波在组织内的良好穿透性和聚焦性，形成的焦保证声波在组织内的良好穿透性和聚焦性，形成的焦域边界应比较锐利；域边界应比较锐利； • 理理论论上上应应能能满满足足于于将将声声波波聚聚焦焦于于人人体体内内任任何何深深度度之之组织，形成的焦域形态大小应可根据需要调节组织，形成的焦域形态大小应可根据需要调节 • 中、美、英、日、法、以色列等国积极进行中、美、英、日、法、以色列等国积极进行HIFU系系统研制及其应用的研究统研制及其应用的研究 •生物学焦域生物学焦域 （（biological focal region, BFR））在其它物理在其它物理参数不变的情况下，随着脉冲时间的延长，治疗焦域定点参数不变的情况下，随着脉冲时间的延长，治疗焦域定点操作的体积增大。

这种操作范围，可直接反映聚焦热效应操作的体积增大这种操作范围，可直接反映聚焦热效应所致生物组织结构损害和生理活动状态下的变化，故称为所致生物组织结构损害和生理活动状态下的变化，故称为生物学焦域生物学焦域 • 1997年年 全球第一台全球第一台HIFU刀应用于刀应用于临床（中国临床（中国 重庆）重庆）•立体组合适形扫描运动装置与控制系统立体组合适形扫描运动装置与控制系统•计算机自动控制与处理系统计算机自动控制与处理系统•治疗规化系统（治疗规化系统（TPS））•功率发生与调控系统功率发生与调控系统•图像定位与监控系统图像定位与监控系统•计算机疗效实时评价系统计算机疗效实时评价系统•介质水处理系统介质水处理系统•一一次次治治疗疗：：可可一一次次性性“切切除除”肿肿瘤瘤包包块块，，一一般般不不受受肿肿瘤体积大小的限制；瘤体积大小的限制；•无无创创治治疗疗：：乳乳腺腺癌癌患患者者保保乳乳，，骨骨肿肿瘤瘤患患者者保保肢肢，，子子宫宫肌瘤患者保子宫等；肌瘤患者保子宫等；•适形治疗：适形治疗：立体组合扫描技术，适形立体组合扫描技术，适形“切除切除”肿瘤；肿瘤；•实实时时治治疗疗：：实实时时监监控控治治疗疗过过程程，，实实时时评评价价治治疗疗效效果果，，实时调节治疗剂量；实时调节治疗剂量；•绿色治疗：绿色治疗：对患者、医生和环境无放射性污染。

对患者、医生和环境无放射性污染 临床应用临床应用乳腺癌乳腺癌 恶性骨肿瘤恶性骨肿瘤肝癌肝癌软组织肉瘤软组织肉瘤肾癌肾癌膀胱癌膀胱癌盆腔肿瘤盆腔肿瘤腹膜后肿瘤腹膜后肿瘤•胰腺癌胰腺癌•转移性肿瘤转移性肿瘤•晚期癌症的姑息性治疗晚期癌症的姑息性治疗•子宫肌瘤子宫肌瘤•乳腺良性肿瘤乳腺良性肿瘤•软组织良性肿瘤软组织良性肿瘤•各种体表肿瘤各种体表肿瘤•前列腺癌、前列腺增生前列腺癌、前列腺增生市场开拓市场开拓重医附二院重医附二院 北京医院北京医院 西京医院西京医院 华西医院华西医院 复复旦大学肿瘤医院旦大学肿瘤医院 中山大学肿瘤医院中山大学肿瘤医院2002 Churchill Hospital (Oxford,UK)2002 Singapore , Korea2003 E.T 医院医院 (Japan)缺陷缺陷解剖学切除肿瘤解剖学切除肿瘤损伤大血管出血损伤大血管出血皮肤及超声传导路径的灼伤皮肤及超声传导路径的灼伤实时疗效评估指标（实时疗效评估指标（US MRI））远期疗效远期疗效应用前景应用前景以外科手术为主的综合治疗模式以外科手术为主的综合治疗模式 传统外科手术传统外科手术 微创微创/小创伤外科手术小创伤外科手术 无创治疗无创治疗绿色，无放射污染绿色，无放射污染其他其他。