治療聚焦式超音波技術

范景翔

 

治療聚焦式超音波是將自體外發射的超音波，透過聚焦直接照射到體内病灶，可達到非侵入式、局部治療的目的。在經過近十多年來醫學成像設備與影像品質的提升後，現在已可做到影像導引之聚焦式超音波治療。近年來的基礎研究發現，透過適當調整超音波的參數，超音波可產生熱效應或機械效應 [1]。熱效應指組織吸收超音波的能量、將之轉換成熱能而使溫度上升的現象，可在數秒內上升至80° C以上。機械效應指超音波會對組織施加負壓，並在組織、細胞內部形成微小氣泡，當空泡塌陷時，會產生非常高的壓力（20,000-30,000 帕），進而產生高強度的傷害或機械力。藉由這些效應，臨床經驗顯示治療聚焦式超音波可完成許多正向的治療效應(圖一)，例如：(1) 超音波熱治療 (hyperthermia)，用於抑制良性或惡性腫瘤生長，例如子宮肌瘤、肝癌、胰臟癌、前列腺癌、腎細胞癌、骨轉移癌疼痛、攝護腺肥大 [2-4]；(2) 超音波溶脂，應用於破壞目標區域之皮下脂肪 [5]；(3) 音波拉提，燒灼深層皮膚真皮、皮下組織層或表淺肌肉筋膜，藉此產生纖維組織並具有拉緊皮膚的效果 [6]；(4) 超音波溶栓，使血管內之血栓溶解 [7]；(5) 神經調控，抑制或活化局部神經細胞，用於中樞神經系統相關疾病，例如癲癇、帕金森氏症、原發性顫抖症 [4, 8]；(6) 聚焦式超音波結合微氣泡，可暫時性的提升腦血管障蔽之通透性，使大分子化療藥物、蛋白質、遺傳物質、醫學影像對比劑，得以進入腦部病灶區域發揮療效 [4]。治療聚焦式超音波的優勢是無創、無需開刀、無放射線傷害、無化學毒性、治療過程大多無需麻醉、可重複治療。目前全球正蓬勃發展治療聚焦式超音波於其他疾病的應用，未來的發展將仰賴基礎研究、工程技術、臨床經驗跨領域合作，以了解超音波產生特定治療效應的生物細胞機制、治療各類疾病的最有效率參數，以及探討短長期生物安全性。

 

 

 

參考文獻

[1] Mihcin S, et al. Principles of focused ultrasound. Minim Invasive Ther Allied Technol. 2018, 27, 41-50.

[2] Lee HM, et al., High-intensity focused ultrasound therapy for clinically localized prostate cancer. Prostate Cancer Prostatic Dis. 2006; 9, 439-443.

[3] Malietzis G, et al. High-intensity focused ultrasound: advances in technology and experimental trials support enhanced utility of focused ultrasound surgery in oncology. Br J Radiol. 2013, 86, 20130044.

[4] Meng Y., et al. Applications of focused ultrasound in the brain: from thermoablation to drug delivery. Nat Rev Neurol. 2021; 17, 7-22.

[5] Scuderi N, et al. Comparative evaluation of traditional, ultrasonic, and pneumatic assisted lipoplasty: analysis of local and systemic effects, efficacy, and costs of these methods. Aesthetic Plast Surg. 2000; 24, 395-400.

[6] Chilukuri S, et al. "Deep Heating" Noninvasive Skin Tightening Devices: Review of Effectiveness and Patient Satisfaction. J Drugs Dermatol. 2017; 16, 1262-1266.

[7] Porter TR, et al., Cardiovascular Sonothrombolysis. Curr Cardiol Rep. 2019; 21, 86.

[8] Baek H, et al. Clinical Intervention Using Focused Ultrasound (FUS) Stimulation of the Brain in Diverse Neurological Disorders. Front Neurol. 2022; 13, 880814.

 

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