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HIFU:下一站,止血
http://www.100md.com 2006年8月11日 《医药经济报》 2006年第92期(总第2347期 2006.08.11)
     美国军方已经注意到五角大楼国防先进技术研究计划署(DARPA)的资料里透露出的一个现象:在战场上,流血过多是造成士兵死亡的主要原因。于是,军方开始着手一项用于战场救治的止血器开发的计划。

    止血器运用HIFU技术

    该计划称作“严重出血者声波烙术”(Deep Bkeeder Acoustic Coagukation ,DBAC,目标是开发一种类似套囊的超声波止血装置。使用时,“套囊”会自动检测伤口,然后密封损伤的血管或动脉,再放出超声聚焦波使伤口凝结,这一过程运用了“高强度聚焦超声波high intensity focused uktrasound,HIFU”技术。正因为该装置运用的是超声聚焦微波来使血管凝结,不是靠压力阻止出血,据称能够对付任何严重的伤势。

    华盛顿大学应用物理实验室工业和医用超声中心主任Lawrence Crum指出,如果将超声波运用在止血上,可以为救治节省许多时间,往往一根主要的血管被损伤,将会造成大量失血,伤员就可能在几分钟后死去。
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    在HIFU治疗过程中,因为热度接近沸点,伤口周围的组织可能会被损伤,但血管里的血流会使血管壁冷却下来,对血管壁起到保护作用。因此,伤口开始凝结的同时,血管中的血液仍然可以流动,并不会造成额外的内部损伤。

    HIFU用途范围拓宽

    HIFU的作用早在1942年就有过报道。当时的研究通过将HIFU技术作用于动物的中枢神经系统的实验,发现了其具有破坏组织的生物学效应。

    1961年,Hickey等研究人员首次用HIFU对5例晚期乳腺癌患者进行脑垂体的破坏术,作为晚期乳腺癌的辅助治疗。由于受技术的限制,超声能量较低且定位困难,HIFU并未得到广泛的应用。直至近年,经多次改进,功率加大,并配以现代3D影像学技术,HIFU才逐渐发展起来并被尝试用于肿瘤的治疗。如今,体外HIFU治疗体内深度肿瘤已成为人们关注的一个新热点。

    Crum认为,根据声波图原理,超声波通常是无害的,能够使组织成像,而将超声波聚焦,又会产生另外一种效果。他说:“如果将超声波集中在同一点上,就可以升高温度,尤其是人体组织吸收微波的时候。”为了达到这一效果,必须调整好超声波的频率,以有效增进组织的吸收;其强度大约是超声成像的100万倍,应用于出血伤口时,效果与烧灼类似。
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    HIFU目前已经被批准用于前列腺癌的治疗。在临床试验中,医生用HIFU来治疗肝癌和肾癌,切除肿瘤组织。英国伦敦皇家马斯登医院(Royak Marsden Hospitak)癌症研究所超声治疗小组物理学家Gaik ter Haar表示,HIFU下一步的应用就是止血了。她说:“听起来好像是很遥远的事情,其实很快就可以实现了。”

    美国西雅图开发血管缝合器械的Therus公司一直致力于开发超声止血的技术,其已开发出运用HITU来封闭穿刺部位的声波止血系统。通常来说,一般的穿刺必须给予持续性的压力,需要30分钟到几小时才能达到密封效果,而用HITU技术则只需几秒钟即可,通过在穿刺部位聚集声波,很快使穿刺部位的周围组织凝结,封闭穿刺部位达到止血作用。

    能否真正运用

    据悉,DBAC计划已经拿出了超声波止血器的雏形。该止血器由一套轻便、柔软的装置组成,内装有超声波成像换能器和治疗换能器内衬。成像换能器功能与声波图类似,首先用它鉴定四肢内部的脉管系统并找出出血部位,然后用治疗换能器聚焦阻止出血。

    目前,该止血器的各部分已经研制完毕,剩下的问题就是如何将它们组合在一起在战场上派上用场。在Therus公司旗下的AcousTx公司的总裁Eichinger看来,使用环境是最大问题,他说:“正如很难将iPod产品带入伊拉克并让它正常工作。”实际上,战场上的热度、湿度、灰尘和嘈杂的电磁环境很难为伤员们提供一个安全、干净的治疗室,因而,尽管超声波止血器本身能够符合战场快速止血的要求,但能否顺利使用在战场上还要等待实践的考验。

    医药经济报2006年 第92期, 百拇医药(紫箕)