腫瘤治療或將實現「無創」 全新技術已進入臨床階段

圖片說明：上海交通大學展區展示的該校陳亞珠教授團隊的超聲無創治療設備（模型）

專題：第18屆中國國際工業博覽會

　　東方網記者劉軼琳11月3日報導：在超導核磁共振的引導下將超聲波能量從體外以「無創」的方式精確匯聚於腫瘤等病灶部位，利用超聲產生的高溫「燒死」腫瘤組織。整個治療過程中，不需要開刀，醫生直接通過實時的磁共振圖像，就可以精確觀測到瘤體的溫度變化過程和毀損情況，引導手術進程，從而達到精準治療的目的。

　　未來，腫瘤治療也許可以告別手術進入「無創」時代，這是中國工程院院士、上海交通大學生物醫學工程學院講席教授陳亞珠近20年的時間都在努力的一件事情，她帶領團隊研發出的新一代超聲治療技術和系列產品在本屆工博會上一經亮相，就引得目光無數。這項「可視化」的超聲治療技術，可有效地提高了超聲治療的安全性和療效，將給廣大腫瘤患者帶來福音。

　　除了診斷，超聲還能精準滅瘤？

　　超聲技術在醫學上有廣泛的應用，將特定頻率和能量的超聲波以「無創」的方式傳導至人體內部，利用其熱效應、機械效應、空化效應等生物效應，可以完成對腫瘤、神經系統等多種疾病的治療。聚焦超聲治療技術就是基於這些物理現象而發展出的一種新型治療手段。

　　不同於常規手術，聚焦超聲治療技術不需要切開皮膚，超聲能量就可以從體外穿過完整的皮膚和軟組織達到靶區。利用類似透鏡的原理將穿過人體組織的超聲能量聚焦在腫瘤內，聚焦後的高超聲能量會使該處組織溫度快速升高至65℃以上，使得蛋白質變性，從而殺死腫瘤細胞，但是對超聲穿透的其他組織不會造成損傷。由於超聲沒有電離輻射，不會像放療和化療一樣對病人身體產生嚴重的副作用。這種治療技術，極大減輕了病人治療過程中的痛苦和治療後可能的併發症，利於術後恢復，提高療效。因此該技術被譽為「綠色」、「無創」的治療技術。

　　然而超聲治療技術的發展存在諸多難題，以上海交通大學陳亞珠院士領銜的科研團隊，經過多年的不斷的探索和自主創新，提出了具有國際前沿水平的新一代的利用超導核磁共振引導的相控聚焦超聲治療融合技術。這項新型多陣元相控聚焦超聲技術是基於相控陣雷達的原理通過對超聲激勵信號進行優化，其核心技術可靈活、精準的調整超聲聚焦位置，實現焦點的快速移動和轉換，從而能根據治療區域的實際情況修正病人個體差異帶來的影響，完成快速、適形、多模式的治療。

　　不單是對超聲能量控制精準靈活，這項技術還可以通過關閉部分超聲陣元，使高能量聲束迴避肋骨和重要器官，防止產生損傷。面對顱骨等骨骼對超聲的幹擾，通過電子相位調控補償方法，校正顱骨對超聲聲束傳播產生的影響，解決超聲經顱傳播後散焦的難題。這樣，超聲技術就不僅可以應用與腫瘤，還可以瞄準威脅人類的另一大疾病領域，用於神經系統疾病、血腦屏障打開和腦膠質瘤等疾病的無創治療，這就可以免除病人在傳統治療中需要承受的開顱之苦。帕金森、阿爾茨海默、腦血栓等疾病也都有望通過這項技術得到新的治療方法。

　　超聲治療全程「可視」

　　有了先進的治療手段，還需要讓這樣的手段看得見、打得準、誤傷小。手術過程的實時監控與「可視化」就顯得尤為重要。超導核磁共振技術與相控聚焦超聲技術的融合創新成為關注焦點。

　　據團隊成員沈國峰研究員介紹，超導磁共振技術能夠無損的探測到包括溫度信息在內的人體組織內部的多種信息參數，利用這些技術特點可以實現對術前治療靶區的精確立體定位、術中靶區溫度的精確實時監控和術後療效的實時評估。解決超導核磁共振和相聚聚焦超聲這兩項技術的融合問題，就實現了醫生對整個治療過程的「可視化」控制與精準治療與評估。然而在一套治療設備中融合這兩項高端技術並不是件容易的事，兩者同時工作時會產生巨大的電磁信號幹擾，影響磁共振的成像精度。團隊經過多年的研究工作，提出了一整套電磁屏蔽技術方案，很好地解決了強磁強電的電磁兼容性等難題，在國內率先實現了這一融合創新，打造了以精確定位、實時精準測溫和閉環能量控制的「可視化」診治一體化技術，大大提升了超聲治療的安全性與療效。

　　「要想讓中國的醫療儀器產業發展必須走醫工交叉的路，必須將醫療領域的訴求和工程領域的新技術發展充分結合起來，這項工作不僅惠及患者也能推動經濟發展和科學技術的發展。成果轉化是一個十分艱辛的歷程，但我們永不放棄。將面向患者與市場的新技術充分產業化也是必須的，是創新型國家的未來。」陳院士深有感觸地說，她與團隊在醫工交叉的路上探索多年，新技術的成果轉化是與技術創新同步進行的。

　　目前，技術團隊已經成功研製出超導核磁共振引導的相控聚焦超聲乳腺腫瘤、子宮肌瘤以及晚期轉移骨腫瘤疼痛緩解的治療設備樣機，並正在多家醫院開展臨床研究，有望在2017年完成臨床工作並申請CFDA。該設備是具有完全自主智慧財產權的中國「智」造高端醫療設備。不僅如此，團隊還在加緊研製用於治療特發性震顫、癲癇、腦腫瘤、前列腺癌和前列腺增生、肝癌的系列「無創」超聲治療產品。