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        腫瘤熱療加熱技術的進展

        發布時間:2013-06-08      瀏覽量:

        腫瘤熱療在臨床應用中已顯出巨大的發展潛力,并有廣闊的應用前景。當前在影響腫瘤熱療取得高療效的因素中,最關鍵的當屬加熱技術。經驗表明,隨著加熱技術的改進,治療病種及療效進一步擴大與提高,近20年來加熱技術的研究方面有了很大的進步,已研究開發出針對不同部位的局部(淺表、腔道、深部、組織間)、區域性深部、肢體的不同加熱設備,加熱技術也較為成熟,在臨床上已有顯著效果;局部深部加熱、肢體加熱技術逐步趨向完善,區域性加熱已在盆部腫瘤顯出明顯效果,就加熱的物理能量來看,各種能量均有其特點和問題。微波加熱受穿透深度限制,主要用于外部淺表(4cm以內)、腔內或組織間加熱,射頻加熱主要用于區域性腫瘤及較大范圍的組織加熱,超聲具有穿透深度大、加熱場準直、聚焦及易控的優勢,近年來更受重視。

        總的來說,加熱技術的發展尚不能夠令人滿意,特別在深部或區域性加熱方面常難以達到滿意的加熱。從根本上講,由于活組織的加熱特性(血流及組織熱特性等)極其復雜,其溫度分布本身就很不均勻,在未能實現足夠精度的無損測溫及組織個體吸收功率的獨立閉環控制之前,難以做到大范圍組織均勻升溫。換言之,腫瘤組織要得到滿意的加熱,首先應當實現對腫瘤分區或分元(體積)進行加熱,即采用多輻射元輻射器進行加熱。目前的加熱技術與設備正朝此方向發展。這里我們可把腫瘤熱療設備的發展分為三個階段。七十年代以前熱療機實際上是傳統的理療加熱設備,無所謂加熱輻射器的熱場特性及測溫儀器等問題,而是單憑患者熱敏感來控制加熱功率大小進行治療;七十年代末開始發展了第二代腫瘤熱療機,加熱輻射器需在標準體模下測出加熱特性SAR分布圖形,這樣能以初步的量化方法來比較,于此同時又強調了熱療時準確測溫的重要性。八十年代出現了各種單點、多點無干擾測溫探頭及儀器。逐漸為熱療加熱技術的規范化和質量保證提供了基本條件。新一代腫瘤熱療機采用多元輻射源,即將多個輻射元安排于一個大輻射器內,試圖通過對各輻射元的功率及相位控制,來達到操作和調節加熱區SAR形狀和分布。如日本Katoi提出6電容元陣(6電容聚焦形)射頻輻射器,美國SigmaEYE環行排列射頻24元陣輻射器,法國的Jasmin三電容射頻輻射器等,以及美國90年代出現的新一代SONOTHERM超聲16元陣輻射器等,其中SONOTHERM是將輻射器的多元化與腫瘤體積的多元化一一對應,治療時可對腫瘤各體積元的溫度分別進行獨立閉環控制了,以力求最大可達15×15×18cm3腫瘤的均勻加熱。

        腫瘤是否能得到滿意的加熱,需要由測溫技術來監測和評價,因而說測溫技術是確定加熱技術是否滿意,從而決定療效好壞的另一個關鍵技術問題。無損測溫近年雖取得較大進展,如在96年第七屆國際腫瘤熱療會議(羅馬)上有的聲稱無損測溫方法(MR)已經開始進入商品階段,但就目前絕大多數臨床治療來看,可以預言數年內有損(侵入式)測溫仍是應用的主流,對于有損測溫的測溫干擾問題已進行了充分的研究,當使用電磁波加熱時,應盡量使用直徑較小的無干擾測溫探頭及多點測溫探頭,以保證熱療時測溫的準確性并盡可能多地取得受熱組織的溫度信息。

        要達到滿意的熱療除選擇設計良好的熱療機輻射器外,從臨床熱物理的角度,治療前應要求某一等SAR(如50%)曲面包圍靶區,而不在靶區外產生過熱點,測溫探頭布局,即數目、位置及探頭置入方向等,嚴格按QA規范執行,作為過渡,目前已開發出根據靶區斷層圖與有限測量點的數據估算出靶區溫度分布圖的方法來監測治療。如歐洲多中心Ⅲ 期臨床研究的結果,就是在統一嚴格的質量控制規范下進行加熱和測溫點(有損)的布局,并取得了顯著效果。

        腫瘤加熱技術及熱療機的進一步發展將是熱療輻射器多元化與無損測溫多元化的結合,并能進行多體積元獨立自動的加熱控制,以力求達到腫瘤三維體的理想均勻加溫。

        除加熱技術的改進外,另一個值得注意的動向是研究利用物理、化學、生物方法來改善受熱組織的狀態,以利于獲得滿意的熱療。

         

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