HIFU聚焦超声应用 Histotripsy 组织摧毁术/空化机械消融

部分内容引述自[掌上超声应用],[医工超人],[医学镜界]等多个专业平台,感谢各位前辈。

Histotripsy 压力脉冲超声组织粉碎术，又称组织摧毁术(PSHT)是一种新兴的非热、非电离、非侵入性以及超高精度的特点使得周围健康组织则因超声焦点的精确控制而保持完整，上述特点使得该技术显示出不可比拟的优势。提供了病灶靶体组织消融的全新方法，通过高强度聚焦超声波在组织中产生微气泡，这些气泡在超声波的作用下迅速膨胀和破裂，产生强大的机械力破坏肿瘤组织，能够精确地分解和摧毁软组织细胞，在癌症治疗领域展现出独特的优势。与传统热消融技术不同，Histotripsy 更好地保护周围正常组织并保持抗原完整性，同时释放损伤相关分子模式(DAMPs)和促炎性细胞因子，诱发身体强烈的免疫反应，减少免疫抑制性细胞，使肿瘤微环境从“冷”转变为“热”，增强免疫系统对肿瘤的识别和清除能力。 Histotripsy 不仅能有效消融肿瘤，还能激活全身性适应性免疫反应，提高对远处肿瘤和转移病灶的免疫攻击力，有望与免疫检查点抑制剂等疗法结合，进一步提升癌症治疗效果。

Histotripsy，一种创新的无创治疗技术，通过外部换能器将超声波能量精确聚焦到身体内部 特定点。这种独特的方法发起了所谓的“空化现象”，即利用微小气泡的形成及坍缩来细腻地分 解组织。与依赖高温加热方法不同，如高强度聚焦超声(HIFU)，Histotripsy 的力量来源于机 械作用原理，提供了更高的精准度和安全性，并显著减少了副作用⻛险。深度解读 Histotripsy 术也就是压力脉冲组织粉碎术或负压脉冲组织粉碎术:它借助于在短时间内产生的高峰值负压脉冲超声波，在靶区域瞬时形成空化泡。这些破坏性的小型化泡在膨胀和崩塌中能够释放出强大的机械冲击波力道(即震荡波)，将目标区域的细胞群高效分解成亚细胞级别的碎片状态。重要的是这个方法避免了传统热消融或电离辐射技术的潜在危险因素——诸如热损伤和辐射污染的⻛险被排除在外。基于类性质化的产生机制的不同方式，可分为两大类进行治疗:空化云型与沸腾型技术应用策略可以说有着广泛的潜力——目前已探索其用于多种躯体疾病治疗的可能性，包括前列腺增生、前列腺癌、肝肿瘤、肾肿瘤乃至胰腺癌等;此外亦包括血液病变在内的心血管疾病领域以及血栓病症的治疗攻策开发都体现了该技术的广泛应用前景及深远影响潜力。 通过调节脉冲强度、脉冲重复周期、脉冲重复频率、占空比等参数，可诱导产生不同的空化 泡。依据空化泡产生方式的不同 ，可将 PSHT 分为空化云型 PSHT(cavitation cloud histotripsy，CH)，沸腾型 PSHT(boiling histotripsy，BH)和混合组织碎裂术(Hybrid Histotripsy, HH)。

CH-PSHT:常使用微秒级(0.5~200.0μs)、峰值负压>15MPa、占空比≤1% 的脉冲超声，通过空化效应产生气泡云。

BH-PSHT:使用毫秒级、峰值负压 10~20MPa、占空比≤2%的脉冲超声，通过组织沸腾产生蒸汽泡。

HH-PSHT:结合了 CH 和 BH 的特点，使用亚毫秒级脉冲。