研究人員開發(fā)光聲測(cè)溫系統(tǒng)以幫助指導(dǎo)HIFU治療
高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)治療是一種非侵入性方法,可通過將高強(qiáng)度超聲波從體外傳遞到病變部位來去除不健康的組織和腫瘤。它僅對(duì)病變周圍的正常組織造成最小的損害,并可使患者快速康復(fù),這就是為什么這種創(chuàng)新療法被稱為“下一代超聲波”的原因。最近,韓國的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種用于HIFU治療指導(dǎo)的光聲(PA)測(cè)溫系統(tǒng),并演示了在HIFU治療過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)活體腫瘤溫度升高的情況。有了這一新發(fā)現(xiàn),就有望進(jìn)一步開發(fā)出精致的HIFU治療。
創(chuàng)意IT工程系的Chulhong Kim教授,博士后研究員Jeesu Kim和博士學(xué)位的Wonseok Choi建議將實(shí)時(shí)PA測(cè)溫系統(tǒng)與HIFU處理系統(tǒng)無縫集成。這個(gè)新系統(tǒng)允許在治療性HIFU波傳輸期間同時(shí)進(jìn)行超聲成像,PA成像和PA測(cè)溫。
他們的研究機(jī)構(gòu)發(fā)表在《 IEEE生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)》(電氣與電子工程研究所)上,被選為專題文章和本期封面。
HIFU治療將強(qiáng)烈的超聲能量傳遞到焦點(diǎn)部位,從而引起65至100攝氏度的高溫上升。根據(jù)這一原理,HIFU無需使用刀或針甚至電離輻射即可治療內(nèi)部病變。
測(cè)量正常組織和病變的溫度有助于在HIFU治療期間準(zhǔn)確地確定病變的位置和狀態(tài)。這對(duì)于控制安全性和準(zhǔn)確地制定治療方案也至關(guān)重要。在這方面,諸如MRI和超聲之類的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)對(duì)于支持無創(chuàng)治療監(jiān)測(cè)是必需的。
盡管以前有幾項(xiàng)關(guān)于PA測(cè)溫法以監(jiān)測(cè)HIFU治療過程的研究,但它們均無法在HIFU開啟時(shí)成像,提供二維監(jiān)測(cè)或證明其在臨床上的可行性。
該研究小組通過使用帶有腫瘤的實(shí)驗(yàn)小鼠研究了PA信號(hào)強(qiáng)度與溫度之間的關(guān)系,展示了PA測(cè)溫法。他們通過驗(yàn)證HIFU處理的PA信號(hào)強(qiáng)度與病變部位的溫度之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性,從而成功測(cè)試了實(shí)時(shí)PA測(cè)溫的可行性。而且,他們能夠根據(jù)光吸收的水平區(qū)分病變的位置,這是常規(guī)超聲成像無法實(shí)現(xiàn)的。
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