شنبه, 18 خرداد 1392 ساعت 07:14

اولتراسوند کانونی با شدت بالا=HIFU

نوشته شده توسط
این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)


تعريف ‏HIFU‏ : (High-Intensity Focused Ultrasound ) ‏
امواج اولترا سوند با شدت بيشتر از ‏cm2‎‏ /‏watt‏  5 را امواج اولتراسوند باشدت بالامي گويند. اساس كار ‏HIFU‏  مانند اولتراسوند معمولي است‏‎ HIFU.‎مي تواند بدون آسيب رساندن به بافت از ميان آن عبور كند ولي اگر پرتوي اولتراسوند انرژي كافي داشته باشد ودر يك نقطه كوچك متمركز گردد

،انرژي كه در آن حجم كانوني وجود دارد ميتواند دما را تا حدي كه باعث نكروز انعقادي بافت شود بالا ببرد.در واقع ‏HIFU‏   اين قابليت را دارد كه در يك حجم دقيقا تعيين شده ،در فواصل گوناگون مبدل (‏Transducer‏) از بافت به وسيله اثر گرمايي يا ‏Cavitation‏(كاويتاسيون)،نكروز سلولي ايجاد كند. اين بافت نكروز شده،اصطلاحا ‏Lesion‏ ناميده ميشود،اين پديده به گونه اي رخ ميدهد كه دربافت هاي اطراف،كمترين آسيب ايجاد مي شود. در واقع مكانيزم عمل اين امواج يا با توليد حفره هاي صوتي (حباب هاي ميكروسكوپي هوا)همراه است كه به تخريب ومرگ سلولهاي سرطاني منجر ميشود و يا با افزايش درجه حرارات بالاتر از حد آستانه اي ،منجر به مرگ سلولهاي بافتي ميشود.‏HIFU‏ يكي از روش هاي مناسب براي درمان به روش هايپرترمي است . در روشهاي هايپرترمي براي ايجاد نكروز سلولي دما را به مدت 60 دقيقه درمحدوده ي 43-42 * درجه سانتيگراد ثابت نگه مي دارند،ولي با استفاده از ‏HIFU‏ مي توان دما را درمدت زمان بسيار كوتاه (چند ثانيه) تا حتي بالاتر از حد آستانه براي ايجاد همان اثرافزايش داد وبه خاطر همين زمان كوتاه جريان خون كمترين اثر را در كاهش دماي منطقه كانوني گذاشته و درمان را مطمئن ترمي سازد.احتمال آسيب رسيدن به بافت هاي سالم نيز كاهش مي يابد.‏
استفاده از ‏HIFU‏ در درمان با نام هاي جراحي با اولتراسوند كانوني (‏FUS‏) تخريب سلولي با اولتراسوند ‏Ultrasound Ablation)‎‏) و ‏Pyrotherapy‏ نيز شناخته مي شود. 

       ‏
تاريخچه ي ‏HIFU :
در سال 1927 ‏WOOD‏  و ‏LOOMIS‏  توانايي اولترا سوند براي ايجاد تغييرات بيولوژيكي روي بافت را نشان دادند .اولين گزارش در مورد استفاده از اولتراسوند در درمان سرطان در 1933نوشته شد كه البته در آن ذكر شده كه اولتراسوند تاثيري در درمان سرطان نداشته است،اولين كاري كه در مورد توانايي هاي ‏HIFU‏  به چاپ رسيد،در سال 1942توسط ويليام فراي بود .اودر سال 1950توانست ‏Lesion‏ هايي در عمق مغز گربه و ميمون ايجاد كند بعد از آن فرانك فراي،موفق به درمان بيماران مبتلا به پاركينسون وبعضي بيماري هاي عصبي ديگر شد. با اينكه نتايج خوبي دراين آزمايش ها حاصل شد، ولي به دليل معرفي نوعي از داروها براي درمان پاركينسون در آن زمان،زياد مورد توجه قرار نگرفت.همچنين در زمينه چشم پزشكي موفقيت هايي حاصل شد. از جمله درمان آب سياه و درمان جدايي شبكيه اما دراين مورد


مكانيزم درمان :
تاثيرات اولتراسوند روي بافت سرطاني به صورت آثار گرمايي و كاويتاسيون آشكار مي شود .
در توضيح اثر گرمايي مي توان موارد زير را ذكر كرد :
انرژي كه يك موج اولترا سوند با خود حمل مي كند ،باعبور از بافت تضعيف مي شود ،اين تضعيف در اثر جذب آكوستيكي (صوتي) وپديده پخش (‏Scattering‏) است.جذب آكوستيكي باعث افزايش دما در بافت  مي شود .گرچه در عمل جذب80-60درصد كل تضعيف را تشكيل ميدهد. و بقيه مربوط به پديده ي پخش است .
كاويتاسيون كه يكي از اثرات غير گرمايي اولترا سوند است تا حدودي پيچيده و غير قابل پيش بيني است اما نتيجه ي آن  مانند اثر گرمايي  نكروز سلولي است.اولتراسوند موجب لرزش بافت شده و در ساختار سلول تراكم وانبساط ايجاد مي كند .در طول مدت انبساط در مايعات سلولي ، گاز مي تواند به صورت حباب هايي از محلول خارج شود.اين حباب ها پس از تشكيل يا به سرعت از بين مي روند ،يا بزرگ تر شده و باعث ايجاد فشارهاي مكانيكي و توليد دماي 2000تا 5000 درجه كلوين در محيط هاي ميكروسكوپي مي شوند.كاويتاسيون به عواملي مانند طول پالس ،فركانس وشدت وابسته است.
در دماي بالاتر از 56درجه سانتيگراد(تنها به مدت 1ثانيه)در سلول ها سميت گرمايي اتفاق افتاده وباعث ايجاد نكروز انعقادي ومرگ سلولي بازگشت ناپذير در بافت مورد نظر ميشود.با كاهش زمان تابش ،جريان خون توانايي كاهش دماي حجم كانوني گرم شده را ندارد .در شيوه هايپرترمي با ‏HIFU‏  ،در طول درمان،دما در حجم كانوني در تابشهاي كمتر از 3ثانيه به60تا80درجه سانتيگراد مي رسدكه باعث مرگ سلولي موثر وچشمگيري در آن ناحيه مي شود.حجم بخش كانوني به صورت بيضوي با قطر ‏mm‏ 2-1و طول ‏cm‏2-1در راستاي محور تابش است.


مشخصات فني دستگاه :
تعداد زيادي از دستگاههاي ‏HIFU‏  در مطالعات آزمايشگاهي استفاده شده است اما تعداد كمي از اين دستگاه ها به صورت رايج استفاده كلينيكي دارند.دستگاه هاي‏HIFU‏ به دو دسته ي كلي تقسيم مي شوند :
 خارج بدني (‏extracorporeal‏) و داخل ركتومي (‏transrectal‏) . ‏
دستگاه خارج بدني براي هدف قراردادن بسياري از اندام ها به كار رفته است . اين دستگاه ها اصولا فاصله ي كانوني بزرگ تري نسبت به دستگاه هاي ترانس ركتال دارند . به همين دليل معمولا ترانسديو سرهاي آنها ابعاد بزرگ تري دارند (به جز دستگاه هاي مورد استفاده در چشم پزشكي) و با فركانس پايين ترو شدت بالاتري نسبت به دستگاه هاي مشابه ترانس ركتال كار مي كنند به اين دليل كه با كاهش فركانس امواج اولتراسوند نفوذ پذيري آن بيشتر مي شود . دستگاه هاي ترانس ركتال براي درمان بيماري هاي پروستات به كار مي رود . مدل ساخت ‏ter Haar  ‎‏   كه يك نمونه اوليه از دستگاه هاي خارج بدني بود يك ليد كروي دارد و پيزو الكتريك آن از جنسPZT‏  با قطر ‏cm‏10 و فاصله ي كانوني ‏cm‏ 15 مي باشد . اين دستگاه در فركانس ‏MHZ‏ 1.7 كار مي كند و شدت آن از ‏cm2‎‏/ ‏w‏ 1000 تا ‏cm2‎‏/‏w‏ 4660 قابل تنظيم است . دستگاه خارجي ديگري كه در چين طراحي و ساخته شده (‏changqing co‏) از يك ترانسديوسر ‏PZTبا قطر ‏cm‏ 12 و فاصله كانوني ‏cm‏ 16 - 10 استفاده مي كند . كه مي تواند در فركانس ‏MHZ‏ 0.8 يا ‏MHZ‏1.6 كار مي كند . در داخل آن نيز يك اسكنر تشخيصي ‏MHZ‏ 3.5 جاي گرفته است .
دستگاه ترانس ركتال مدل(‏Sonablate Focal Surgery  Milpitas ca‏) از يك ترانسديوسر ‏MHZ‏4 با پيزوالكتريك‏PZT‏ هم براي تصويربرداري و هم براي درمان استفاده مي كند .فاصله ي كانوني آن مي تواند ‏cm‏3 و ‏cm‏ 3.5 و يا ‏cm‏4 باشد و شدت در كانون بسته به فاصله ي كانوني بين 1680 تا ‏cm2‎‏/‏w‏ 2000 است .

مانيتورينگ درمان :
يك فاكتور مهم در استفاده هاي باليني از ‏HIFU ‎‏  توانايي مانيتورينگ درمان است . در حال حاضر از دو شيوه براي رسيدن به اين منظور استفاده مي شود :


اولتراسوند تشخيصي ‏MRI ,  real - time
هنگامي كه از اولتراسوند براي هدايت درمان استفاده مي شود دو ترانسديوسر تشخيصي و درماني روي يكديگر به گونه اي ثابت شده اند كه كانون هايشان روي هم قرار گيرد . پس از رديابي مكان تومور به وسيله ي ترانسديوسر تشخيصي درمان با ترانسديوسر درماني آغازمي شود .تمام مراحل درمان در تصاوير تشخيصي بصورت مقياس خاكستري (‏gray  scale‏) قابل مشاهده است .
‏MRI‏  از تصاويري با كيفيت بالا برخوردار بوده اما قيمت آن بيشتر است . ايجاد ارتباط بين تصاوير ‏MR ‎با اولتر اسوند كانوني نيز كند و پيچيده تر از تصويربرداري با اولتراسوند است . اولتراسوند  تشخيصي مزاياي ارزان بودن و در دسترس بودن را دارد و همچنين مدت زمان درمان به كمك آن كوتاه تر است. ايراد اين سيستم اين است كه كيفيت تصوير ممكن است كمتر از حد اپيتم باشد .اولتراسوند تشخيصي در بخش هايي كه استخوان يا احشاء پرشده از هوا وجود دارند دچار مشكل مي شود . البته اين مشكل مي تواند يك مزيت براي سيستم باشد به گونه اي كه از تابش اولتراسوند درماني به اين مناطق جلوگيري مي شود.
 ديگر روش هاي تصوير برداري براي درمان با ‏HIFU‏  مانند الاستوگرافي (‏MRE‏) در حال گسترش هستند ولي هيچ كدام هنوز مورد استفاده كلينيكي قرار نگرفته اند .


 انواع سرطان هايي كه با ‏HIFU‏ درمان مي شوند:


* سرطان پروستات : ‏HIFU‏ در اروپا بصورت يك روش رايج درماني و كلينيكي در درمان ‏BPH‏ و ‏COP‏ (سرطان پروستات) استفاده مي شود . دراين  شيوه  پروب را ازركتوم وارد بدن بيمار مي كنند و با استفاده از يك دستگاه ترانس ركتال پروستات را چندين بار تا نابودي كامل تومور هدف قرار مي دهند .


* سرطان كبد : به دليل شا يع بودن اين نوع سرطان درمان هاي زيادي در اين زمينه پيشنهاد شده ودر راستاي آن ‏HIFU‏  نيز به دليل غيرتهاجمي بودن بسيارمورد توجه وآزمايش قرار گرفته است . كل زمان درمان از 1 ساعت براي تومورهاي سطحي 2سانتي متري تا 5 ساعت يا بيشتر براي تومور هاي 10 سانتي متري متغير بوده است . ‏HIFU‏  هم اكنون در چين بعنوان يك روش درماني براي سرطان كبد پذيرفته شده است .
البته در مجموع موارد انساني كمي با ‏HIFU‏ درمان شده اند و بيشتر آزمايشا ت روي حيوانات ا نجام يافته است.روش اصلي درمان كما كان جراحي است اگر چه در صد بازماندگان اين بيماري بعد از جراحي تنها 30-25در صد تا 5 سال بعد از عمل مي باشد .


* سرطان مثانه : سرطان سطحي مثانه يكي از مواردي است كه براي درمان با ‏HIFU‏ خارجي مناسب شناخته شده است .اولتراسوند تشخيصي روش جايگزين سيستوسكوپي شده است و اگر بتواند با ‏HIFU‏ همراه شود مشكل روش تهاجمي سيستوسكوپي را نخواهد داشت .در مقايسه ي نتايج موفقيت آميز آزمايش هاي باليني انجام شده كه قابل رقابت با روش هاي درماني رايج است ، ‏HIFU‏  به زماني بيشتر و بيهوشي موضعي نياز دارد .در نتيجه اين روش هنوز بعنوان يك روش مناسب تر معرفي نشده است .


‏‎ *سرطان كليه : مطالعات زيادي در حيوانات كوچك انجام شده كه در آنها قسمت هاي بزرگ شده ي خوش خيم و بد خيم در كليه تخريب شده اند و همچنين در بعضي از آزمايشات نيز كليه ي سالم و طبيعي حيوانات بزرگ هدف قرار گرفته اند . گرچه آزمايشات باليني محدود و در سطح مقدماتي بوده اما دقت و ضريب اطمينان اين تكنيك با توجه به پيشرفت هاي تكنولوژيكي در حال افزايش است . در چين تومورهاي كليوي در اندازه هايcm‏13‏‎-‎‏3درمان شده اند .‏


‎ *سرطان سينه : ‏HIFU‏  در چين يك روش درماني تاييد شده براي درمان سرطان سينه است . در ديگركشورها نيز تحقيقاتي صورت گرفته است .


‏‎ *سرطان استخوان : ‏HIFU‏  درچين براي درمان سرطان استخوان نيز به عنوان يك روش درماني پذيرفته شده است .‏
‏ در مورد سرطان هاي ديگر تحقيقات بسيار محدود بوده است . ‏HIFU‏  همچنين براي تسكين درد در بيماران مبتلا به سرطان هاي پيشرفته مثل سرطان پانكراس (لوزالمعده) نيز به كار رفته و نتايج خوبي حاصل شده است .
عليرغم تحقيقات ارزشمندي كه در زمينه ي ‏HIFU‏  انجام شده ، استفاده از آن به عنوان يك وسيله ي جراحي غير تهاجمي در بسياري از موارد هنوز در مرحله ي مقدماتي خود قرار دارد . اما به نظر مي رسد كه محدوده ي بيماري هاي قابل درمان با ‏HIFU‏  بسيار وسيع باشد و با توجه به تحقيقات انجام شده و پيشرفت هاي حاصل شده در سال هاي اخير ‏HIFU‏  در آينده مي تواند نقش مهمي در درمان سرطان ايفا كند

منبع: http://clinicalmedicine.blogfa.com

خواندن 2255 دفعه

موارد مرتبط

محتوای بیشتر در این بخش: « دستگاه فیکو=phaco spa capsule »
برای ارسال نظر وارد سایت شوید