研究背景和目的高热疗法(Hyperthermia)一词源于希腊语,原意是指“高热”或“过热”。人类利用高热疗法治疗肿瘤的历史可以追溯到几千年前,古代文献记载古代中医师使用隔蒜灸治疗颈部肿物;西方古代文献记载医师用烧红了的小烙铁治疗体表肿瘤。近年来,局部热消融治疗包括射频消融(RFA)、微波、激光及高强度聚焦超声治疗等,取得了长足进步。在肿瘤治疗中,这些技术与手术互为补充,有的技术其疗效甚至与外科手术一致。在上述的所有治疗中,只有高强度聚焦超声是无创的,临床上已应用于治疗各种良恶性实体肿瘤,并取得了较好效果。在临床应用中发现,在治疗靠近大血管的肝癌时,高强度聚焦超声超声可以完全消融肿瘤,但不会造成大血管的损伤。但血管的冷却效应在保护血管不会受到热损伤的同时,却因血液循环带走部分超声能量,也会造成能量沉积的困难。本研究通过消融离山羊肝门静脉不同距离的单点正常肝组织,来研究肝脏门静脉对高强度聚焦超声治疗能量在肝内沉积的影响作用。方法1、实时温度监控准确性研究采用磁共振导航的高强度聚焦超声治疗系统对透明体模和立体牛肝进行单点辐照,辐照功率为300 W,辐照时间20 s。在靶点处插入荧光光纤,在HIFU辐照过程中,MRI温度图光纤测温系统同时对靶点进行测温;通过对比MRI温度图实时温度变化与光纤测的实时温度变化,评估磁共振温度图测温的精确性。2、剂量学研究采用磁共振导航的HIFU治疗系统,通过磁共振温度图实时监控,辐照距离肝门静脉不同距离正常活体山羊肝组织:选择直径大于5mm的肝门静脉,焦点距靶区血管分别为0、5 mm和10 mm时,单点辐照,通过磁共振温度图实时监控,当焦点处温度达到60℃以上后再辐照3次停止辐照,比较消融距离肝门静脉不同距离的肝组织各点达到相同温度需要的超声总能量、升高单位温度需要的超声能量及达到该温度时的凝固性坏死体积。再进一步以辐照功率分别为200 W、250 W,在焦点距靶区血管为0、5 mm和10 mm时,单点辐照,探讨在不同辐照功率,焦点距肝门静脉距离相同时,达到相同凝固性坏死温度需要的超声总能量、升高单位温度需要的超声能量以及达到相同凝固性坏死温度时坏死体积的比较。结果1、实时温度监控准确性研究(1)HIFU辐照透明体模时MRI温度图焦点处平均温度为(54.40±16.48)℃,光纤测温系统平均温度为(54.76±16.44)℃,二者无统计学差异。(2)HIFU辐照离体牛肝时MRI温度图记录焦点处平均温度为(69.96±17.86)℃,光纤测温系统平均温度为(68.78±15.81)℃,无明显统计学差异。2、剂量学研究(1)辐照前后,门静脉直径无显著变化。(2)焦点距血管壁0、5 mm及10 mm时,焦点处平均最高温度分别为(66.8±2.7)℃,(67.3±2.6)℃及(66.5±2.5)℃,无统计学差异;(3)焦点距血管壁0、5 mm及10 mm时,焦点处温度升高达(66.8±2.7)℃,(67.3±2.6)℃及(66.5±2.5)℃时,所需平均能量分别为(3 111.0±398.4) J、(2 780.9±351.3)J及(2 411±281.4) J;平均升高1℃所需能量分别为(46.6±6.5) J、(41.4±5.5) J及(36.3±4.2) J;具有统计学意义。(4)焦点距血管壁0、5 mm及10 mm时,焦点处温度升高达(66.8±2.7)℃,(67.3±2.6)℃及(66.5±2.5)℃时,造成的肝组织凝固性坏死体积分别为(1 653.0±847.0) mm~3,(1 689.0±962.0) mm~3 , (1 565±707.8) mm3(P>0.05),无显著统计学差异;(5)焦点距血管壁距离分别为0、5 mm及10mm时,分别以200 W,250 W辐照所形成凝固性坏死体积及形成凝固性坏死所需超声总能量、升高单位温度需要的超声能量均无统计学差异。结论1、实时温度监控准确性研究MRI导航的高强度聚焦超声治疗系统能准确进行术前定位,术中实时温度图监控准确反馈温度变化;MRI温度图具有较高的准确性,能满足治疗需要。2、剂量学研究(1)HIFU有可能安全有效的消融大血管旁肝组织,而不会造成相邻大血管闭塞、塌陷或血栓形成。(2)消融时,焦点越靠近大血管,温度升高所需要的超声能量越高,升高单位温度需要的超声能量越高。而这种变化与辐照功率无关。