說到超聲，可能很多人都比較熟悉，在體檢中我們常常會接觸到。而從應(yīng)用的角度來看，也許很多人不知道，醫(yī)學(xué)超聲可以分為診斷超聲和治療超聲。診斷超聲主要是以高頻低能量形式應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，以探查和提取人體信息為目的，一般不會在人體組織內(nèi)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的生物變化；而治療超聲主要是以低頻（相對診斷超聲而言）高能量的形式作用于人體，使人體組織發(fā)生某種有利于疾病治療或是身體康復(fù)的變化。根據(jù)所用超聲強(qiáng)度的不同，治療超聲又可分為理療超聲、熱療超聲和高強(qiáng)度聚焦超聲。本文對近年高強(qiáng)度聚焦超聲在婦產(chǎn)科疾病治療中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

我們可以用放大鏡和紙張做一個小實驗。在實驗現(xiàn)場，太陽光聚焦到紙張上，紙張被燒出了一個窟窿，很快就冒煙了，隨著光點的移動，紙張一直跟著不停地燃燒。這是因為陽光通過放大鏡的折射后，形成了溫度很高的聚光，聚光會點燃可燃物。其實，高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU）也會產(chǎn)生類似放大鏡的聚光效果，是一種利用聚焦的超聲波能量，在體內(nèi)作用于特定區(qū)域的非侵入性治療技術(shù)。具有安全、有效、無放射損傷、痛苦小、術(shù)后恢復(fù)快等特點。目前HIFU在婦產(chǎn)科主要用于治療子宮肌瘤和子宮腺肌癥，有關(guān)治療其他婦產(chǎn)科疾病的研究也正逐步展開，HIFU在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的應(yīng)用范圍愈加廣泛，是未來微無創(chuàng)治療的發(fā)展方向。

超聲用于治療腫瘤的歷史

腫瘤的熱療法有其悠久的歷史。據(jù)文字記載，1816年科利（Coley）發(fā)現(xiàn)一名患者頸部的圓細(xì)胞肉瘤經(jīng)過丹毒陣發(fā)性發(fā)熱之后自行消退， 在這一發(fā)現(xiàn)的啟示下，人們便開始用各種辦法使人體周身或局部發(fā)熱對腫瘤進(jìn)行治療，取得了一定的療效。到20世紀(jì)70年代， 由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展， 高頻、微波和超聲技術(shù)被引入作為加熱手段。特別是超聲技術(shù)， 由于安全、可對深部腫瘤加熱而格外受到青睞。

熱療超聲是將大塊組織加熱并使其保持在43～45℃，以抑制、殺死癌細(xì)胞。熱療超聲的一個關(guān)鍵問題是要求在較長的治療時間內(nèi)使癌體溫度保持在43～45℃之間，這就對測溫和控溫技術(shù)提出了相當(dāng)苛刻的要求，由于缺乏相應(yīng)的無損測溫技術(shù)，當(dāng)被加熱的組織中存在大血管時，因為大血管與周圍組織熱量交換較多，熱療往往難以達(dá)到預(yù)期的效果，使熱療的發(fā)展受到限制。

而HIFU是在常規(guī)熱療的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1942年，林恩（Lynn）首先提出了超聲外科的概念，他采用凹球面石英晶體產(chǎn)生高強(qiáng)度聲束，將其作為神經(jīng)外科研究的輔助手段。后來，弗萊（Fry）做了發(fā)展，主要仍應(yīng)用于神經(jīng)外科，他嘗試采用聚苯乙烯透鏡對平面聲波聚焦，通過將高能量的聲波在距聲源一定距離的區(qū)域聚焦，可以將焦域內(nèi)的腫瘤組織全部殺死，而焦域外則不受傷害。1956年，布羅夫（Burov）首次提出：治療腫瘤時，短時間的高強(qiáng)度聚焦超聲輻照比長時間的低強(qiáng)度輻照效果更好。HIFU使用低兆赫量級頻率的超聲束在人體外進(jìn)行聚焦，使焦點的聲強(qiáng)高達(dá)每平方厘米幾千至幾萬瓦。聲束以體表可以接受的低聲強(qiáng)進(jìn)入人體，使焦點置于靶組織（如腫瘤）上，短時間（0.5～5 s）輻照使靶組織溫度升到60℃以上致其急性熱壞死又不損傷周圍正常組織。高強(qiáng)度聚焦超聲已被當(dāng)作腫瘤治療的一種重要手段加以研究。

HIFU越來越多地被用于不同的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其中一個特別熱門的領(lǐng)域是腫瘤學(xué)。在尋求優(yōu)化癌癥治療的過程中，HIFU正在成為一種有前途的多功能技術(shù)，既可以作為一種新型的獨立治療方法，也可以作為一種可以增強(qiáng)現(xiàn)有藥物治療效果的技術(shù)，已經(jīng)成功應(yīng)用于實質(zhì)性腫瘤和非腫瘤的治療。HIFU治療由兩種成像方式引導(dǎo)：超聲和磁共振成像。超聲引導(dǎo)的HIFU設(shè)備是超聲實時成像，治療效率更高，同時在臨床應(yīng)用時間長，技術(shù)更成熟，安全性更有保障。磁共振引導(dǎo)的HIFU設(shè)備優(yōu)勢在于磁共振圖像清晰，并且是溫控監(jiān)測效果，便于學(xué)習(xí)與掌握。2004年，磁共振引導(dǎo)的HIFU消融術(shù)被美國食品藥品管理局批準(zhǔn)用于治療有癥狀的子宮肌瘤。不過，受限于現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)以及較短的臨床應(yīng)用時間，磁共振引導(dǎo)的HIFU還不夠成熟，但是在未來，隨著成像時間的縮短和測溫技術(shù)的進(jìn)一步成熟，磁共振引導(dǎo)的HIFU是一種非常有前景的方法。

電子相控陣聚焦技術(shù)——21世紀(jì)腫瘤綠色治療手段

HIFU腫瘤治療系統(tǒng)的核心部件是聚焦超聲換能器，其結(jié)構(gòu)分為單元式和多元陣式兩種。多元相控陣換能器具有“焦點和掃描靈活多變”及“可多點同時聚焦”等特點，是當(dāng)今HIFU技術(shù)的發(fā)展趨勢。通過對幾十個甚至幾百個陣元實施相位的精確控制，可以自由控制焦點數(shù)目和位置，從而提高治療準(zhǔn)確性和治療速度。電子相控陣聚焦的主要優(yōu)點是不需要機(jī)械移動，掃描速度快，精確度高，而且可以根據(jù)腫瘤的大小和位置來設(shè)定聚焦方式，通過電路來控制焦點，根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定好加熱圖，這樣不僅節(jié)省了時間，而且給有骨骼遮擋（如肝）部位的腫瘤治療提供了方便。利用此方法可以一次形成多焦點，對于較大體積的治療區(qū)域，這種治療模式不僅可以減少治療時間，提高治療效率，而且對比單焦點掃描方式可以獲得更好的聲場分布，達(dá)到較好的治療效果（圖1）。在實際治療中，由于相控陣陣元的延遲時間可動態(tài)改變，可補(bǔ)償由于移動或組織的非均勻等因素造成的畸變。

高強(qiáng)度聚焦超聲的應(yīng)用——生生不息，保護(hù)生育力

HIFU已廣泛應(yīng)用于婦產(chǎn)科領(lǐng)域，尤其適用于需要保留子宮器官功能的治療。

子宮肌瘤 子宮肌瘤是最常見的女性生殖系統(tǒng)良性及多發(fā)腫瘤，發(fā)病率可達(dá)20％～25％，對于有明顯癥狀的子宮肌瘤，手術(shù)切除是最常見的治療手段。由于子宮動脈供給卵巢的血液約占卵巢總供血量的1/2，因此切除子宮可能使卵巢功能衰退，導(dǎo)致更年期綜合征、骨質(zhì)疏松、心血管疾病等發(fā)病率增高，且患者接受度差，不僅是手術(shù)所致創(chuàng)傷，對女性心理也有較大影響。而微創(chuàng)手術(shù)往往價格昂貴，存在一定的手術(shù)并發(fā)癥的風(fēng)險。對于未生育女性而言，迫切需要保留生育功能，進(jìn)行單純肌瘤切除需要嚴(yán)格遵循避孕時間，因此往往會使其錯過最佳受孕時間。

高強(qiáng)度聚焦超聲可直接作用于肌瘤的瘤體，使其發(fā)生凝固性壞死，促其萎縮或消失，從而達(dá)到治療子宮肌瘤的目的。國際和平婦幼保健院通過多中心臨床研究，利用相控陣高強(qiáng)度聚焦超聲消融滋養(yǎng)動脈治療子宮肌瘤（圖2），能夠使肌瘤血管網(wǎng)產(chǎn)生栓塞，肌瘤逐步吸收并縮小，縮短輻照時間，減少并發(fā)癥，可以有效減輕子宮肌瘤所產(chǎn)生的癥狀（圖3）。對卵巢功能及子宮內(nèi)膜無明顯影響，是一種有效的方法，具有良好的臨床推廣價值。

子宮腺肌癥 子宮腺肌癥是指子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)異常侵入子宮肌層中，一般為彌漫性生長。患者表現(xiàn)為月經(jīng)量增多、經(jīng)期延長、呈進(jìn)行性加重的經(jīng)期下腹疼痛、腹部包塊、貧血、不孕等，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。目前治療肌腺癥的方法主要有藥物治療、手術(shù)治療及微創(chuàng)治療。

藥物治療主要適用于年輕、癥狀較輕的患者，以及術(shù)前術(shù)后的輔助治療。但是長期使用副作用大，易導(dǎo)致消化系統(tǒng)癥狀及肝功能異常。手術(shù)治療包括宮腔鏡下病灶切除術(shù)、子宮楔形切除術(shù)以及全子宮切除術(shù)，但這些技術(shù)存在使用范圍較窄，不能徹底清除病灶，殘留病灶仍有復(fù)發(fā)可能，且不能排除后期妊娠子宮破裂可能等問題。此外，也不適用于很多處于生育年齡、有生育要求的患者，或不能接受全子宮切除術(shù)的患者。

微創(chuàng)治療主要有子宮動脈栓塞術(shù)、射頻消融和高強(qiáng)度聚焦超聲。子宮動脈栓塞術(shù)因其創(chuàng)傷小，效果好的優(yōu)勢，近年來發(fā)展較快，但其有導(dǎo)致卵巢功能下降可能。射頻消融是一種熱消融治療方法，臨床應(yīng)用較少，缺乏大樣本量研究，不能排除其引起子宮內(nèi)膜損傷的可能。高強(qiáng)度聚焦超聲治療為近年來發(fā)現(xiàn)的針對子宮內(nèi)膜異位癥及子宮腺肌瘤的有效無創(chuàng)治療方法，能有效縮小病灶、緩解痛經(jīng)、減少月經(jīng)量，而且即使復(fù)發(fā)仍可再次治療，但其療效、安全性、成本效益和生育結(jié)果需要通過隨機(jī)對照試驗來評估。

異位妊娠 異位妊娠的發(fā)生率近年來呈逐漸上升的趨勢。隨著陰道超聲的廣泛應(yīng)用及放射免疫方法測定人絨毛膜促性腺激素（β-hCG）敏感性的提高，越來越多的異位妊娠得到早期診斷，從而使患者得到更多的保守治療的機(jī)會。有研究表明HIFU對保護(hù)有生育要求異位妊娠女性的生育功能具有積極的意義，但治療過程中能量擴(kuò)散對卵巢功能及再次妊娠的影響需要研究。

宮頸及外陰疾病 HIFU用于治療宮頸及外陰疾病，其創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、治愈率高，可替代物理治療。除外陰鱗狀上皮內(nèi)瘤變處于動物實驗階段，宮頸炎、外陰上皮內(nèi)非瘤樣變和尖銳濕疣均已處于臨床應(yīng)用，且獲得滿意的治療效果。

剖宮產(chǎn)瘢痕妊娠（CSP） CSP為剖宮產(chǎn)術(shù)后較少見的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，是指受精卵著床在瘢痕處向?qū)m腔內(nèi)或肌層甚至漿膜層生長，易被誤診或漏診而行清宮術(shù)或繼續(xù)妊娠導(dǎo)致患者大出血或子宮破裂，嚴(yán)重時死亡。通常治療方式如化療或介入栓塞治療后仍有切除子宮和喪失生育的可能。HIFU直接破壞瘢痕處胚胎及絨毛組織，可減少出血和保留完整子宮。后續(xù)需大樣本隨機(jī)對照研究以獲得結(jié)論性建議。

胎盤植入 在產(chǎn)后出血的眾多影響因素中，胎盤植入屬于較為重要的一種。當(dāng)胎盤植入沒有得到有效處理時，可能致使患者出現(xiàn)缺血性休克，嚴(yán)重者甚至危及生命。HIFU治療技術(shù)通過熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等原理去除病灶組織，可以更好地改善患者的預(yù)后質(zhì)量。

婦科惡性腫瘤 用高強(qiáng)度聚焦超聲聯(lián)合化療治療，控制腫瘤生長，延長患者生存時間，為復(fù)發(fā)性和手術(shù)困難的婦科惡性腫瘤患者提供新的治療策略。

高強(qiáng)度聚焦超聲治療的優(yōu)點和挑戰(zhàn)

HIFU在婦產(chǎn)科臨床應(yīng)用中必須遵守保留子宮、保留生育功能的原則，以有利于患者生理、心理健康為出發(fā)點，在目前的技術(shù)層面和相關(guān)條件下最大限度地考慮患者的器官完整、功能完善。對患者而言，HIFU療法不開刀、不流血，避免了傷口感染引起的并發(fā)癥，且能最大限度保留子宮的完整性，加快子宮恢復(fù)、保護(hù)女性生育力；術(shù)后也無需住院，可實現(xiàn)“即到即治，即治即走”的診療模式，能最大程度地減少治療對患者生活的影響。此外，HIFU還具有以下特點：人性化治療——為患者提供人性化治療方案，術(shù)前準(zhǔn)備相對簡單，無需麻醉或鎮(zhèn)痛，治療時患者可自由仰躺在床上，治療舒服度高；精準(zhǔn)醫(yī)療——配備多項體外精確定位、術(shù)中影像導(dǎo)航的功能，能根據(jù)腫瘤真實形態(tài)進(jìn)行治療，保證治療的精準(zhǔn)，避免治療的遺漏；安全程度高——治療過程中，醫(yī)生可實時監(jiān)控整個治療過程，患者在清醒狀態(tài)下，以微感狀態(tài)完成整項治療。

當(dāng)然，HIFU治療亦存在一定的局限性和挑戰(zhàn)。如當(dāng)腫塊越大時，重復(fù)消融次數(shù)越多，治療時間更長；超聲波在生物體內(nèi)傳播過程中其能量隨距離和深度的增加而呈指數(shù)性衰減，并且組織器官血流亦會帶走部分能量，削減靶組織內(nèi)能量的聚集等。有關(guān)HIFU在婦產(chǎn)科應(yīng)用的深入和擴(kuò)大值得臨床進(jìn)一步研究。

結(jié)語

國際和平婦幼保健院完成了國內(nèi)第1臺SUA-I相控陣聚焦超聲（PHIFU）對子宮腫瘤的臨床轉(zhuǎn)化，提出利用相控陣高強(qiáng)度聚焦超聲消融滋養(yǎng)動脈治療子宮肌瘤的無創(chuàng)截斷治療模式，能夠使肌瘤血管網(wǎng)產(chǎn)生栓塞，肌瘤逐步吸收并縮小，縮短輻照時間，減少并發(fā)癥，有效減輕了子宮肌瘤所產(chǎn)生的癥狀，對卵巢功能及子宮內(nèi)膜也沒有明顯影響。目前已成功治療患者100多例，具有良好的臨床推廣價值。我們也將進(jìn)一步著力于聚焦超聲與多學(xué)科交叉融合、治療機(jī)理研究、臨床適應(yīng)證拓展，讓患者生存獲益或改善其生活質(zhì)量，為實現(xiàn)“健康中國2030”的戰(zhàn)略規(guī)劃助力。

本文根據(jù)筆者在上海市科學(xué)技術(shù)普及志愿者協(xié)會主辦的“海上科普講壇”上的報告撰寫而成