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HIFU与MRI结合：这种无刀治疗技术如何提供实时影像指导？
高强度聚焦超声（High-intensity Focused Ultrasound, HIFU）是一种无侵入性的治疗技术，它利用非电离的超声波来加热或消融组织。这种技术可以用于促进血流或淋巴流，或透过热和机械机制来摧毁肿瘤等组织。随着超声波发生器的普及和相对低廉的成本，HIFU被认为是一种成本效益高的非侵入性治疗方法，可以在一定程度上超越传统的手术治疗。 HIFU的技术并不完全与超声影像一致，通常会使用较低频率和连续波，以达到所需的热剂量。透过使用声学透镜，可以在目标组织上实现必要的强度，而不损伤周围组织。
HIFU的理想情境就如同用放大镜聚焦阳光，只有焦点的温度极高，其他地方则无影响。
HIFU通常与医学超声或MRI等其他影像技术结合使用，以帮助治疗的引导和监测。这种结合技术，使医疗工作者能够在实施治疗的同时观察患者的即时反应，以确保治疗的有效性与安全性。
历史背景
早在1940年代，HIFU便开始应用于治疗帕金森病。虽然当时的效果不佳，但随着技术的进步，HIFU在对病理组织进行损伤方面展现了潜力。目前，已有许多国家批准HIFU系统的临床应用，用于治疗必需颤抖、神经病理性疼痛及帕金森颤抖等病症。
2016年，美国食品和药物管理局（FDA）批准Insightec的Exablate系统用于治疗必需颤抖，显示出此技术的潜在价值。
临床应用
HIFU的应用范围相当广泛，包括癌症治疗（如前列腺癌和肝癌）、神经疾病等。对于前列腺癌，HIFU可能有效地延长低风险患者的无进展生存期。此外，有研究表明，在治疗转移性肝癌时，HIFU可引发远端的免疫反应。
然而，对于良性前列腺增生的HIFU治疗，研究结果却不尽人意，这表明该技术在不同疾病背景下的有效性仍有待深入探讨。
HIFU的机制
HIFU的工作原理基于将超声波精确聚焦于病变组织，以局部传递高能量。 HIFU治疗能够提高目标组织内的温度，使组织发生凝固性坏死，最终达到治疗目的。在此过程中，治疗者会依赖MRI等影像指引来确保治疗的准确性与有效性。
HIFU的温度范围通常在65至85°C之间，这样的高温会摧毁病变组织。通过多次的超声波能量施打，治疗场域可以实现热消融，形成健康组织和坏死组织的明确界限。
机械作用与聚焦
高强度聚焦超声还涉及到机械作用，特别是当超声强度足够高时，可能出现空化现象，即微气泡在超声场中形成并相互作用。这些微气泡在内部能够达到极高的温度，并对周围组织造成机械损伤。
聚焦超声的理论也描述了如何通过透镜或相控阵列来聚焦超声波，以产生精确的治疗效果。
影像指导的重要性
HIFU治疗过程中，影像指导是至关重要的一环。影像检查不仅用于术前的目标定位，还可在治疗过程中实现实时监控，提供必要的反馈，以确保治疗的有效性与安全性。 MRI和医学超声皆可作为指导的手段，前者提供的软组织对比度高，后者则在成本和速度上更具优势。
未来的挑战与展望
尽管HIFU技术的潜力巨大，但在临床应用中还面临着许多挑战，包括成本、时间和设备的可及性等问题。如何进一步改善影像引导的精确性，以及加强临床效果的可预测性，将是未来的研究方向。
随着科技的进步，HIFU将可能成为越来越多疾病的治疗选择，然而，这能否改变现有的临床治疗模式，挑战传统医疗呢？
