[发明专利]持续低热注入杀死热敏细胞的高强度聚焦超声操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度聚焦超声操作方法，尤其是涉及生物医学领域的一种持续低热注入杀死热敏细胞的高强度聚焦超声操作方法。

背景技术

高强度聚焦超声（high-intensity focused ultrasound, HIFU）技术被广泛用于杀灭热敏细胞。其原理主要是利用聚焦于生物组织中的高强度超声产生的热效应，使焦域处的组织凝固性死亡或变性死亡，焦域以外组织无显著损伤，死亡组织最终可逐渐被吸收或瘢痕化。

传统高强度聚焦超声技术注重高功率、短时间地注入热量。它主张精确定位，在极短的时间（数十秒）里使目标组织达到凝固性死亡的剂量，然后冷却数十秒，排除热量累积，再进行下一点的注热。在实际操作中根据待处理组织的实际大小、形态进行适形注热。其典型描述是在高强度聚焦超声作用下焦点组织内温度瞬间即可上升到65℃以上，可达到靶向破坏热敏组织之目的。这种技术可达到精确“切除”热敏组织之目的。但由于聚焦超声波声场在生物体内分布和各个组织界面反射、折射、声热转换的过程相当复杂，而机体介质存有差异，产热、热累积和散热过程等都会影响操作结果，因此要使目标组织达到符合理想的凝固性死亡而不损伤周围正常组织在实际应用上相当困难。所以在近十年的发展中，高强度聚焦超声技术在应用中依然面临很大的困难。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明给出一种持续低热注入杀死热敏细胞的高强度聚焦超声操作方法，用于离体组织的处理。

本发明解决技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

1）设定高强度聚焦超声的发射时间T1和间歇时间T2；

2）由注热单点开始注热，每个注热单点发射40次，完成一个注热单点后水平移动2毫米，再继续下一个注热单点的注热，依次完成五个注热单点构成一个注热单元；

3）依次进行各个注热单元的注热直到覆盖待处理组织的整个截面面积从而完成注热面的注热；

4）依次进行待处理组织不同截面下各个注热面的注热，直到覆盖待处理组织的整个区域。

所述的步骤1）中高强度聚焦超声的发射时间T1、间歇时间T2分别设为990毫秒、10毫秒。

所述的步骤2）中相邻两个注热单元之间的注热时间间隔为120秒。

所述的步骤3）中任意相邻两个注热单元之间的距离为0.3～0.8厘米。

所述的步骤4）中相邻两个注热面之间的距离为0.5～1厘米。

所述的待处理组织整个区域注热结束后，消融灶为椭球形。

所述的高强度聚焦超声操作的功率为50~350W。

本发明的有益效果是：

本发明利用热扩散和热累积来控制生物焦域，相对传统高强度聚焦超声，其特征为相对低功率，长时间热累积。在低功率的条件下，通过产生长达200秒的连续注热，使热扩散和热累积效应最大化。由于待处理组织的体积与有效的能量沉积成正相关，因此低功率下热扩散和热累积的速度比较和缓，热损伤区域的稳定性与安全性比较高。其稳定的消融灶更接近于椭球形，更有利于待处理组织边缘的控制。

附图说明

图1是注热单元、注热面与待处理组织关系的示意图。

图2是本发明实施例的高强度聚焦超声辐照实验结果图。

图3是本发明实施例离体牛肝超声操作后的消融结果图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明方法包括：

1）设定高强度聚焦超声(HIFU)的发射时间T1和间歇时间T2；

2）由操作起始的注热单点开始注热，每个注热单点发射40次，完成一个注热单点后水平移动2毫米，再继续下一个注热单点的注热，依次完成五个注热单点构成一个注热单元；

3）依次进行各个注热单元的注热直到覆盖待处理组织的整个截面面积从而完成注热面的注热；

4）依次进行待处理组织不同截面下各个注热面的注热，直到覆盖待处理组织的整个区域以至杀死待处理组织中的热敏细胞。

步骤1）中高强度聚焦超声的发射时间T1、间歇时间T2分别设为990毫秒、10毫秒。

步骤2）中相邻两个注热单元之间的注热时间间隔为120秒。

步骤3）中任意相邻两个注热单元之间的距离为0.3～0.8厘米。

步骤4）中相邻两个注热面之间的距离为0.5～1厘米。

待处理组织整个区域注热结束后，消融灶为椭球形。