Principe van gefocusseerd ultrageluid met hoge intensiteit

De huidige voorkeursmethode voor het genezen van tumoren is nog steeds chirurgische resectie. Vooruitgang in wetenschap en technologie heeft geleid tot de ontwikkeling van open chirurgie voor een kleiner trauma. Verschillende interventionele en minimaal invasieve behandelmethoden, waaronder percutane radiofrequentieablatie en microgolfcoagulatie, die op grote schaal in de klinische praktijk worden gebruikt. Decennia lang verwachtten mensen de niet-invasieve tumorablatie te bereiken. Al in 1942 stelde Lynn het concept van gefocusseerde echografie met hoge intensiteit voor HIFU keramische transducer . in 1958, waarbij gebruik werd gemaakt van HIFU-technologie. In het experimentele onderzoek naar craniotomie voor de ziekte van Parkinson werd ontdekt dat de ultrasone straal een beter brandpuntsgebied kan produceren op de geselecteerde diepte van het lichaam om het doelweefsel te vernietigen zonder het aangrenzende weefsel te beschadigen. In 1956 stelde Burov voor het eerst lange tijd de behandeling van voorbijgaande ultrasone golven met hoge intensiteit voor. Echografie met lage intensiteit was beter eind jaren negentig. Wang Zhisheng gebruikte HIFU om vroege zwangerschappen tegen te gaan en was de eerste die deze technologie gebruikte voor de klinische behandeling van leverkanker, borstkanker en andere ziekten.

Het basisprincipe van HIFU:

Thermische effecten: De momenteel erkende primaire oorzaak van het doden of beschadigen van cellen is het lokale hoge temperatuureffect geproduceerd door HIFU. De kritische temperatuur voor het inactiveren van tumorcellen is 42,6 tot 43,0°C, terwijl de temperatuur voor normale cellen 45°C is. Vroege thermotherapie is gebaseerd op de histologische bloedingsdefecten van kanker en de verschillende behandelingen van echografie en warmteafvoer. De HIFU-gerichte ultrasone straal heeft niet alleen dezelfde functie, maar kan ook de focus bereiken. Door de hoge geluidsintensiteit wordt de geluidsenergie snel door het weefsel opgenomen en omgezet in warmte-energie. Op een lokaal moment wordt een hoge temperatuur van 70°C of hoger gegenereerd en kunnen de tumorcellen necrotisch worden gecoaguleerd om thermische ablatie te bereiken nadat de bestralingstijd minder dan 1 seconde bedraagt. HIFU ultherapy transducer ontdekte dat 10 varkensnier- en geëxfolieerd niercelcarcinoom, HIFU, coagulatieve necrose, opgeloste necrose, lytische necrose en degeneratie van weefselcellen kan veroorzaken. Weefselnecrose heeft duidelijke pathologische veranderingen, en hoewel de morfologische veranderingen niet duidelijk zijn onder lichtmicroscopie, hebben de cellen hun functie verloren en de tumorgroei geremd. Mechanisch effect verwijst naar de hoogfrequente oscillatie van de moleculaire structuur van weefselcellen die worden blootgesteld aan ultrageluid in het lichaam. De mechanische effecten van sterke veranderingen hebben mechanische effecten, die cellyse, functionele veranderingen, DNA-macromoleculaire afbraak en eiwitdenaturatie veroorzaken, en kunnen intercellulaire viscositeitscoëfficiënten, celscheiding en -verlies veroorzaken.