高强度聚焦超声治疗164例恶性肿瘤的声像图监测及变化
作者：邹建中 伍烽 陈文直 彭剑萍 朱辉 李佩希 廖翠蓉 曹玲 张欲晓 谢昭鹏 白晋 王芷龙 王智彪
单位：邹建中 伍烽 陈文直 朱辉 白晋 王芷龙 王智彪(400016 重庆医科大学医学超声工程研究所)；彭剑萍 李佩希 张欲晓 谢昭鹏 廖翠蓉(重庆医科大学附属第二医院超声科)
关键词：高强度聚焦超声；肿瘤辅助疗法；治疗结果
中华超声影像学杂志001211 【摘要】 目的 建立高强度聚焦超声(HIFU)技术治疗肿瘤疗效的声像图评价指标。方法 对164 例恶性肿瘤患者在HIFU治疗中及治疗后定期超声随访检查，观察不同种类肿瘤在治疗后不同时间的声像图变化特点。结果 治疗有效者表现为治疗后回声增强，血供消失，出现坏死液化或钙化灶，病灶缩小。结论 超声能显示治疗有效的特征性表现，有利于制定和调整HIFU技术的治疗方案，有助于HIFU技术的应用和提高。
, http://www.100md.com
Ultrasonography of 164 cases with malignant tumor treated by high intensity focused ultrasound
ZOU Jianzhong, WU Feng, CHEN Wenzhi, et al.
(Institute of Ultrasonic Engineering in Medicine, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
【Abstract】 Objective To found ultrasonography standard of high intensity focused ultrasound (HIFU) in treatment of malignant tumor to evaluate the curative effect. Methods All of 164 cases treated with HIFU were periodically examined ultrasonic changes by CDFI.Results The efficacy of HIFU treatment was the echoes of high amplitude, disappearance of blood vessel, necrosed tissue, calcification lesion and reduced tumor.Conclusions Ultrasonography display the characteristics of HIFU treatment. It is conducive to draw up and improve the project of HIFU treatment.
, 百拇医药
【Key words】 High intensity focused ultrasound;Neoadjuvant therapy;Treatment outcome
恶性肿瘤严重威胁人类生命。多年来，国内外都在积极探索对恶性肿瘤的治疗手段和方法。近几年发展的高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)肿瘤治疗技术，受到医学界的高度重视。本研究应用重庆医科大学医学超声工程研究所研制生产的世界首台高强度聚焦超声治疗系统海扶超声聚焦刀治疗恶性肿瘤，并用彩色多普勒超声实时监控及进行治疗后的随访检查，以总结相关声像图的变化特点。
资料与方法
一、临床资料
共164例恶性肿瘤患者，男99例，女65例。其中乳腺癌37例，原发性肝癌56例，转移性肝肿瘤12例，原发性恶性骨肉瘤31例，转移性骨肿瘤9例，软组织肉瘤8例，其他恶性肿瘤11例。全部病例均为住院患者，且都经相关检查及病理证实。
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二、仪器设备
超声聚焦刀是由主机、运动系统、控制台、监控系统、功率源及水处理系统组成，它的焦域处声功率常为数千瓦，甚至上万瓦，局部靶组织温度在 65℃以上。治疗头频率为 0.8 MHz(焦域直径 1.3 mm，长度 10.7 mm)和 1.6 MHz(焦域直径 1.1 mm，长度 9.8 mm)。焦距 82.0～135.0 mm。焦域声强为 5 328 W/cm2～16 185 W/cm2。治疗中实时监控用AU3型彩超仪。治疗前检查定位及治疗后随访检查选用SIEMENS Q-2000型彩超仪。
三、方法
所有患者治疗前均行超声常规检查，确定病变的部位、数目、大小、内部结构回声特点及与周围毗邻组织或器官的关系。治疗时，先通过多维运动系统的移动，在超声实时监视下，预扫各层面治疗前图像并存储。治疗后通过声像图比较，回声增强者视为治疗有效(前期大量实验研究结果得到证实)。治疗后分别在1周、2周、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月，甚至更长的时间定期超声随访检查，详细观察肿瘤的大小、形态、边界、内部回声特点及血供状况等。
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结果
一、治疗中的声像图表现
不同类型的肿瘤声像图在治疗前后均有改变，而且在治疗后均呈现回声增强的特征，穿刺活检证实回声增强区域组织发生凝固性坏死。对不同类型的肿瘤而言，回声增强的程度和时间有所不同。乳腺癌以渐进弥漫性增强为主。肝癌未做过介入治疗者，呈渐进性弥漫性增强;已做介入治疗者，瞬间即可出现点、片状强回声。骨肉瘤以溶骨为主者，呈渐进性弥漫性增强；以成骨为主者，瞬间即出现点、片状增强。
二、乳腺癌声像图
37例中，34例治疗后除回声增强外，彩色多普勒血流显像(CDFI)不能显示出血管，表明血供消失。开始几天病变边界变得模糊，约 20～30 d后，肿瘤变形，边界更为清晰，边界回声由强变低。40 d后，病变出现纤维化或钙化征象，多从病变周边部分开始，逐渐向中心扩展。6个月～1年左右，病灶明显缩小，直至消失。缩小的瘤体形态不规则，呈不均匀强回声。有3例患者，治疗后3个月内回声虽有改变，但增强不明显，且血供未完全消失，再次治疗后回声明显增强，血供消失。随诊18个月时，癌块体积缩小率为93.18%。
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三、肝恶性肿瘤声像图
56例治疗后肿瘤边界变得模糊，体积缩小，回声增强而不均匀。较大的肿瘤在 15 d 左右可出现液化灶，常位于病变的中心，大小不等，若继续向周边扩展，可形成蜂窝状结构。在2个月后可见到钙化灶征象。HIFU治疗后肿瘤明显缩小的时间一般在 3～6 个月以后,通常在6个月左右才开始明显缩小。2例小肝癌的体积在治疗后1个月明显缩小。CDFI显示治疗后血供消失(图1，2)，部分患者仍可见肿块边缘散在稀疏的点状彩色血流，以静脉血供为主。6例(10.7%)肿瘤直径在 10 cm以上，患者身体状况极差，只作了“减瘤”或部分切除治疗，治疗区回声增强，血供消失，未治疗区血供仍丰富。这6例的平均生存时间为6个月。8例在第1次治疗后1个月检查，疗效欠佳，实施第2次治疗后，回声增强，血供消失。42例至今仍健在，随访时间最长者超过18个月。
图1 肝癌患者HIFU治疗前,血供丰富
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图2 与图1为同一患者,HIFU治疗11 d后,病灶缩小,血供消失
四、骨肉瘤声像图
骨肉瘤通常体积大，血供丰富，回声强弱不等。31例治疗后瘤体内原有结构被破坏，回声弥漫性增强，瘤质骨成分回声更强，病变透声性增加，血供消失。部分病变在 10～15 d后开始缩小(图3，4)，数月后，从外观甚至看不到病变隆起的表现。出现坏死液化征象者，常从瘤体周边开始，逐渐向中心区扩展。4例(12.9%)瘤体巨大，患者身体状况极差，仅作了“减瘤”术治疗，生存期平均为10个月。另27例健在，随访时间最长者超过18个月。
图3 骨肉瘤患者HIFU治疗前声像图表现
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图4 与图3为同一患者,HIFU治疗后18 d,病灶体积明显缩小
讨论
一、HIFU技术治疗肿瘤的可行性
本课题组通过大量动物肿瘤离体标本及人体肿瘤患者观察表明，经HIFU处理后，靶区组织发生凝固性坏死，形成不可逆性损伤，在声像图上则表现为强回声。HIFU是通过焦域所到之处生物组织产生空化效应、高温等生物学效应来达到治疗目的。因此，不论何种类型的肿瘤，只要具有适宜的超声通道，都可应用该技术进行治疗。超声诊断仪能做到准确定位和引导焦域的移动范围、实时疗效监控及治疗后的疗效评价，为HIFU治疗技术在临床应用的有效性和安全性提供了保证。
二、HIFU治疗有效的声像图评价
临床评价肿瘤治疗是否有效的方法很多，本研究主要从超声图像表现进行判断。不论乳腺癌、肝恶性肿瘤或骨肉瘤，治疗有效的声像图表现为：治疗后瘤体回声增强,肿瘤体积不同程度缩小或消失,肿瘤内出现坏死液化暗区,肿瘤内呈现纤维化或钙化征象,瘤体内血供显著减少或消失,肿瘤体积不增大。
用超声随访HIFU治疗后的声像图表现，也能显示治疗效果不佳的特征，有利于制定和调整HIFU的治疗方案，有助于HIFU技术的应用、提高、推广和普及。
资助项目：国家“九五”重点科技攻关项目(96-905-02-01)
(收稿日期:2000-04-03), http://www.100md.com
单位：邹建中 伍烽 陈文直 朱辉 白晋 王芷龙 王智彪(400016 重庆医科大学医学超声工程研究所)；彭剑萍 李佩希 张欲晓 谢昭鹏 廖翠蓉(重庆医科大学附属第二医院超声科)
关键词：高强度聚焦超声；肿瘤辅助疗法；治疗结果
中华超声影像学杂志001211 【摘要】 目的 建立高强度聚焦超声(HIFU)技术治疗肿瘤疗效的声像图评价指标。方法 对164 例恶性肿瘤患者在HIFU治疗中及治疗后定期超声随访检查，观察不同种类肿瘤在治疗后不同时间的声像图变化特点。结果 治疗有效者表现为治疗后回声增强，血供消失，出现坏死液化或钙化灶，病灶缩小。结论 超声能显示治疗有效的特征性表现，有利于制定和调整HIFU技术的治疗方案，有助于HIFU技术的应用和提高。
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Ultrasonography of 164 cases with malignant tumor treated by high intensity focused ultrasound
ZOU Jianzhong, WU Feng, CHEN Wenzhi, et al.
(Institute of Ultrasonic Engineering in Medicine, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)
【Abstract】 Objective To found ultrasonography standard of high intensity focused ultrasound (HIFU) in treatment of malignant tumor to evaluate the curative effect. Methods All of 164 cases treated with HIFU were periodically examined ultrasonic changes by CDFI.Results The efficacy of HIFU treatment was the echoes of high amplitude, disappearance of blood vessel, necrosed tissue, calcification lesion and reduced tumor.Conclusions Ultrasonography display the characteristics of HIFU treatment. It is conducive to draw up and improve the project of HIFU treatment.
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【Key words】 High intensity focused ultrasound;Neoadjuvant therapy;Treatment outcome
恶性肿瘤严重威胁人类生命。多年来，国内外都在积极探索对恶性肿瘤的治疗手段和方法。近几年发展的高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)肿瘤治疗技术，受到医学界的高度重视。本研究应用重庆医科大学医学超声工程研究所研制生产的世界首台高强度聚焦超声治疗系统海扶超声聚焦刀治疗恶性肿瘤，并用彩色多普勒超声实时监控及进行治疗后的随访检查，以总结相关声像图的变化特点。
资料与方法
一、临床资料
共164例恶性肿瘤患者，男99例，女65例。其中乳腺癌37例，原发性肝癌56例，转移性肝肿瘤12例，原发性恶性骨肉瘤31例，转移性骨肿瘤9例，软组织肉瘤8例，其他恶性肿瘤11例。全部病例均为住院患者，且都经相关检查及病理证实。
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二、仪器设备
超声聚焦刀是由主机、运动系统、控制台、监控系统、功率源及水处理系统组成，它的焦域处声功率常为数千瓦，甚至上万瓦，局部靶组织温度在 65℃以上。治疗头频率为 0.8 MHz(焦域直径 1.3 mm，长度 10.7 mm)和 1.6 MHz(焦域直径 1.1 mm，长度 9.8 mm)。焦距 82.0～135.0 mm。焦域声强为 5 328 W/cm2～16 185 W/cm2。治疗中实时监控用AU3型彩超仪。治疗前检查定位及治疗后随访检查选用SIEMENS Q-2000型彩超仪。
三、方法
所有患者治疗前均行超声常规检查，确定病变的部位、数目、大小、内部结构回声特点及与周围毗邻组织或器官的关系。治疗时，先通过多维运动系统的移动，在超声实时监视下，预扫各层面治疗前图像并存储。治疗后通过声像图比较，回声增强者视为治疗有效(前期大量实验研究结果得到证实)。治疗后分别在1周、2周、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月，甚至更长的时间定期超声随访检查，详细观察肿瘤的大小、形态、边界、内部回声特点及血供状况等。
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结果
一、治疗中的声像图表现
不同类型的肿瘤声像图在治疗前后均有改变，而且在治疗后均呈现回声增强的特征，穿刺活检证实回声增强区域组织发生凝固性坏死。对不同类型的肿瘤而言，回声增强的程度和时间有所不同。乳腺癌以渐进弥漫性增强为主。肝癌未做过介入治疗者，呈渐进性弥漫性增强;已做介入治疗者，瞬间即可出现点、片状强回声。骨肉瘤以溶骨为主者，呈渐进性弥漫性增强；以成骨为主者，瞬间即出现点、片状增强。
二、乳腺癌声像图
37例中，34例治疗后除回声增强外，彩色多普勒血流显像(CDFI)不能显示出血管，表明血供消失。开始几天病变边界变得模糊，约 20～30 d后，肿瘤变形，边界更为清晰，边界回声由强变低。40 d后，病变出现纤维化或钙化征象，多从病变周边部分开始，逐渐向中心扩展。6个月～1年左右，病灶明显缩小，直至消失。缩小的瘤体形态不规则，呈不均匀强回声。有3例患者，治疗后3个月内回声虽有改变，但增强不明显，且血供未完全消失，再次治疗后回声明显增强，血供消失。随诊18个月时，癌块体积缩小率为93.18%。
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三、肝恶性肿瘤声像图
56例治疗后肿瘤边界变得模糊，体积缩小，回声增强而不均匀。较大的肿瘤在 15 d 左右可出现液化灶，常位于病变的中心，大小不等，若继续向周边扩展，可形成蜂窝状结构。在2个月后可见到钙化灶征象。HIFU治疗后肿瘤明显缩小的时间一般在 3～6 个月以后,通常在6个月左右才开始明显缩小。2例小肝癌的体积在治疗后1个月明显缩小。CDFI显示治疗后血供消失(图1，2)，部分患者仍可见肿块边缘散在稀疏的点状彩色血流，以静脉血供为主。6例(10.7%)肿瘤直径在 10 cm以上，患者身体状况极差，只作了“减瘤”或部分切除治疗，治疗区回声增强，血供消失，未治疗区血供仍丰富。这6例的平均生存时间为6个月。8例在第1次治疗后1个月检查，疗效欠佳，实施第2次治疗后，回声增强，血供消失。42例至今仍健在，随访时间最长者超过18个月。
图1 肝癌患者HIFU治疗前,血供丰富
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图2 与图1为同一患者,HIFU治疗11 d后,病灶缩小,血供消失
四、骨肉瘤声像图
骨肉瘤通常体积大，血供丰富，回声强弱不等。31例治疗后瘤体内原有结构被破坏，回声弥漫性增强，瘤质骨成分回声更强，病变透声性增加，血供消失。部分病变在 10～15 d后开始缩小(图3，4)，数月后，从外观甚至看不到病变隆起的表现。出现坏死液化征象者，常从瘤体周边开始，逐渐向中心区扩展。4例(12.9%)瘤体巨大，患者身体状况极差，仅作了“减瘤”术治疗，生存期平均为10个月。另27例健在，随访时间最长者超过18个月。
图3 骨肉瘤患者HIFU治疗前声像图表现
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图4 与图3为同一患者,HIFU治疗后18 d,病灶体积明显缩小
讨论
一、HIFU技术治疗肿瘤的可行性
本课题组通过大量动物肿瘤离体标本及人体肿瘤患者观察表明，经HIFU处理后，靶区组织发生凝固性坏死，形成不可逆性损伤，在声像图上则表现为强回声。HIFU是通过焦域所到之处生物组织产生空化效应、高温等生物学效应来达到治疗目的。因此，不论何种类型的肿瘤，只要具有适宜的超声通道，都可应用该技术进行治疗。超声诊断仪能做到准确定位和引导焦域的移动范围、实时疗效监控及治疗后的疗效评价，为HIFU治疗技术在临床应用的有效性和安全性提供了保证。
二、HIFU治疗有效的声像图评价
临床评价肿瘤治疗是否有效的方法很多，本研究主要从超声图像表现进行判断。不论乳腺癌、肝恶性肿瘤或骨肉瘤，治疗有效的声像图表现为：治疗后瘤体回声增强,肿瘤体积不同程度缩小或消失,肿瘤内出现坏死液化暗区,肿瘤内呈现纤维化或钙化征象,瘤体内血供显著减少或消失,肿瘤体积不增大。
用超声随访HIFU治疗后的声像图表现，也能显示治疗效果不佳的特征，有利于制定和调整HIFU的治疗方案，有助于HIFU技术的应用、提高、推广和普及。
资助项目：国家“九五”重点科技攻关项目(96-905-02-01)
(收稿日期:2000-04-03), http://www.100md.com