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HIFU與MRI結合：這種無刀治療技術如何提供實時影像指導？
高強度聚焦超聲（High-intensity Focused Ultrasound, HIFU）是一種無侵入性的治療技術，它利用非電離的超聲波來加熱或消融組織。這種技術可以用於促進血流或淋巴流，或透過熱和機械機制來摧毀腫瘤等組織。隨著超聲波發生器的普及和相對低廉的成本，HIFU被認為是一種成本效益高的非侵入性治療方法，可以在一定程度上超越傳統的手術治療。HIFU的技術並不完全與超聲影像一致，通常會使用較低頻率和連續波，以達到所需的熱劑量。透過使用聲學透鏡，可以在目標組織上實現必要的強度，而不損傷周圍組織。
HIFU的理想情境就如同用放大鏡聚焦陽光，只有焦點的溫度極高，其他地方則無影響。
HIFU通常與醫學超聲或MRI等其他影像技術結合使用，以幫助治療的引導和監測。這種結合技術，使醫療工作者能夠在實施治療的同時觀察患者的即時反應，以確保治療的有效性與安全性。
歷史背景
早在1940年代，HIFU便開始應用於治療帕金森病。雖然當時的效果不佳，但隨著技術的進步，HIFU在對病理組織進行損傷方面展現了潛力。目前，已有許多國家批准HIFU系統的臨床應用，用於治療必需顫抖、神經病理性疼痛及帕金森顫抖等病症。
2016年，美國食品和藥物管理局（FDA）批准Insightec的Exablate系統用於治療必需顫抖，顯示出此技術的潛在價值。
臨床應用
HIFU的應用範圍相當廣泛，包括癌症治療（如前列腺癌和肝癌）、神經疾病等。對於前列腺癌，HIFU可能有效地延長低風險患者的無進展生存期。此外，有研究表明，在治療轉移性肝癌時，HIFU可引發遠端的免疫反應。
然而，對於良性前列腺增生的HIFU治療，研究結果卻不盡人意，這表明該技術在不同疾病背景下的有效性仍有待深入探討。
HIFU的機制
HIFU的工作原理基於將超聲波精確聚焦於病變組織，以局部傳遞高能量。HIFU治療能夠提高目標組織內的溫度，使組織發生凝固性壞死，最終達到治療目的。在此過程中，治療者會依賴MRI等影像指引來確保治療的準確性與有效性。
HIFU的溫度範圍通常在65至85°C之間，這樣的高溫會摧毀病變組織。通過多次的超聲波能量施打，治療場域可以實現熱消融，形成健康組織和壞死組織的明確界限。
機械作用與聚焦
高強度聚焦超聲還涉及到機械作用，特別是當超聲強度足夠高時，可能出現空化現象，即微氣泡在超聲場中形成並相互作用。這些微氣泡在內部能夠達到極高的溫度，並對周圍組織造成機械損傷。
聚焦超聲的理論也描述了如何通過透鏡或相控陣列來聚焦超聲波，以產生精確的治療效果。
影像指導的重要性
HIFU治療過程中，影像指導是至關重要的一環。影像檢查不僅用於術前的目標定位，還可在治療過程中實現實時監控，提供必要的反饋，以確保治療的有效性與安全性。MRI和醫學超聲皆可作為指導的手段，前者提供的軟組織對比度高，後者則在成本和速度上更具優勢。
未來的挑戰與展望
儘管HIFU技術的潛力巨大，但在臨床應用中還面臨著許多挑戰，包括成本、時間和設備的可及性等問題。如何進一步改善影像引導的精確性，以及加強臨床效果的可預測性，將是未來的研究方向。
隨著科技的進步，HIFU將可能成為越來越多疾病的治療選擇，然而，這能否改變現有的臨床治療模式，挑戰傳統醫療呢？
