مبدأ الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة

الطريقة المفضلة الحالية لعلاج الأورام لا تزال هي الاستئصال الجراحي. أدى التقدم في العلوم والتكنولوجيا إلى تطوير الجراحة المفتوحة لصدمات أصغر. هناك العديد من طرق العلاج التدخلية طفيفة التوغل، بما في ذلك الاستئصال بالترددات الراديوية عن طريق الجلد والتخثر بالموجات الدقيقة، والتي تم استخدامها على نطاق واسع في الممارسة السريرية. لعقود من الزمن، كان الناس يتوقعون تحقيق الاستئصال غير الجراحي للورم. في وقت مبكر من عام 1942، اقترح لين مفهوم الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة محول السيراميك HIFU . في عام 1958، والذي يستخدم تكنولوجيا HIFU. في الدراسة التجريبية لحج القحف لمرض باركنسون، وجد أن شعاع الموجات فوق الصوتية يمكن أن ينتج منطقة بؤرية أفضل على العمق المحدد للجسم لتدمير الأنسجة المستهدفة دون الإضرار بالأنسجة المجاورة. في عام 1956، اقترح بوروف لأول مرة العلاج بالموجات فوق الصوتية العابرة عالية الكثافة لفترة طويلة. كان التشعيع بالموجات فوق الصوتية منخفض الكثافة أفضل في أواخر التسعينيات، واستخدم وانغ زيشنغ HIFU لمكافحة الحمل المبكر، وكان أول من استخدم هذه التكنولوجيا للعلاج السريري لسرطان الكبد وسرطان الثدي وأمراض أخرى.

المبدأ الأساسي للهايفو:

التأثيرات الحرارية: السبب الرئيسي المعترف به حاليًا لقتل الخلايا أو إتلافها هو تأثير درجة الحرارة المرتفعة المحلية التي تنتجها تقنية HIFU. درجة الحرارة الحرجة لتعطيل الخلايا السرطانية هي 42.6 إلى 43.0 درجة مئوية، في حين أن الخلايا الطبيعية هي 45 درجة مئوية. يعتمد العلاج الحراري المبكر على عيوب النزف النسيجي للسرطان والعلاجات المختلفة بالموجات فوق الصوتية وتبديد الحرارة. لا يتمتع شعاع الموجات فوق الصوتية المركز HIFU بنفس الوظيفة فحسب، بل يمكنه أيضًا الوصول إلى التركيز. تتيح كثافة الصوت العالية امتصاص الطاقة الصوتية بسرعة بواسطة الأنسجة وتحويلها إلى طاقة حرارية. في لحظة محلية، يتم إنشاء درجة حرارة عالية تصل إلى 70 درجة مئوية أو أعلى، ويمكن تخثر الخلايا السرطانية نخرية لتحقيق الاجتثاث الحراري بعد أن يكون وقت التشعيع أقل من ثانية واحدة. وجد محول الطاقة بتقنية HIFU أن 10 كلى خنزير وسرطان الخلايا الكلوية المتقشرة، يمكن أن يسبب HIFU نخرًا تجلطيًا، ونخرًا ذائبًا، ونخرًا تحلليًا، وانحطاطًا لخلايا الأنسجة. نخر الأنسجة له ​​تغيرات مرضية واضحة، وعلى الرغم من أن التغيرات المورفولوجية ليست واضحة تحت المجهر الضوئي، إلا أن الخلايا فقدت وظيفتها وأعاقت نمو الورم. يشير التأثير الميكانيكي إلى التذبذب عالي التردد للتركيب الجزيئي لخلايا الأنسجة المعرضة للموجات فوق الصوتية في الجسم. التأثيرات الميكانيكية للتغيرات القوية لها تأثيرات ميكانيكية، والتي تسبب تحلل الخلايا، والتغيرات الوظيفية، وتدهور جزيئات الحمض النووي وتمسخ البروتين، ويمكن أن تسبب معاملات اللزوجة بين الخلايا، وانفصال الخلايا وتساقطها.