高緒遠 黃胡信

(香港微無創(chuàng)手術(shù)中心，香港 999077)

高強度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound，HIFU) 20世紀(jì)中期被用于治療神經(jīng)紊亂疾病的探索[1]。然而由于技術(shù)問題，直到20世紀(jì)90年代超聲介導(dǎo)設(shè)備及實時成像等技術(shù)得到改善，HIFU才被重新應(yīng)用于腫瘤的治療。HIFU 介導(dǎo)的腫瘤消融，采用一定的聚焦方式將體外低能量的超聲波聚焦到體內(nèi)形成一個能量高度集中的區(qū)域，應(yīng)用HIFU的熱效應(yīng)和空化效應(yīng)使靶點組織失去生物學(xué)活性。HIFU的熱效應(yīng)包括一般加熱、致組織凝固性壞死和組織汽化。空化效應(yīng)是HIFU治療過程中除熱效應(yīng)外的又一關(guān)鍵生物效應(yīng)。超聲波作用于液體介質(zhì)時，液體中的微小氣泡會在超聲波的作用下表現(xiàn)出振蕩、生長、壓縮和崩潰等一系列動力學(xué)過程，此稱聲空化(簡稱空化)，空化效應(yīng)的存在使高強度超聲波在靶點處形成氣泡，氣泡的崩潰破裂可在附近微小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高壓沖擊波(20～30 000 bars)及高溫(2000～5000 K)[2]，損傷周圍微小范圍內(nèi)的組織，進一步加強HIFU對組織的消融作用。基于超聲波的穿透性，HIFU可以穿透皮膚聚焦于靶點，從而實現(xiàn)無創(chuàng)消融組織。

1 HIFU在子宮肌瘤治療中的應(yīng)用

在超聲或MRI引導(dǎo)下，HIFU已被應(yīng)用于多種疾病的治療，比如子宮肌瘤[3]、子宮腺肌癥[3]、肝癌[4]等。目前, HIFU消融術(shù)治療子宮肌瘤已納入中國(發(fā)表于2017年)、美國(發(fā)表于2008年)、英國(發(fā)表于2019年)及加拿大(發(fā)表于2015年)等多個國家的臨床指南中[5～7]。2017年發(fā)表的中國臨床指南[5]指出，HIFU子宮肌瘤消融術(shù)的適應(yīng)證與傳統(tǒng)手術(shù)基本相同，適合于已明確診斷的有癥狀且有良好聲通道的子宮肌瘤患者，尤其適合不愿意接受或無法耐受傳統(tǒng)手術(shù)的患者；禁忌證多是HIFU消融手術(shù)所特有的，例如子宮肌瘤無法被焦域有效覆蓋，患者沒有安全的聲通道及小的聲通道以進行HIFU消融手術(shù)等。

雖然HIFU無法完全取代傳統(tǒng)手術(shù)，但是HIFU消融手術(shù)為醫(yī)生和患者提供一個無創(chuàng)手術(shù)的選擇。在治療效果上，HIFU的療效主要從以下幾個方面進行評判：①MRI下消融比率，即非灌注體積比；②子宮肌瘤收縮體積；③再次干預(yù)率；④子宮肌瘤相關(guān)癥狀的程度變化；⑤患者生活質(zhì)量改變；⑥妊娠率；⑦患者滿意度；⑧患者性功能變化；⑨回到正常生活所需時間；⑩手術(shù)時間；住院時間等。在中國,98%以上的子宮肌瘤患者HIFU消融術(shù)可得到有效治療，平均消融比率超過80%，甚至高達90%[3,8]。2008年發(fā)表的美國臨床指南報道，MRI引導(dǎo)HIFU治療子宮肌瘤6個月后子宮肌瘤體積收縮比例大約為(13.5±32.0)%，71%的患者反饋子宮肌瘤癥狀減輕[6,9,10]。2019年發(fā)表的英國臨床指南報道，HIFU治療子宮肌瘤6個月后子宮肌瘤體積收縮比例為(52.7±11.4)%(超聲引導(dǎo)HIFU)和(59.1±9.0)%(MRI引導(dǎo)HIFU)，2種方式HIFU治療后的體積縮小比例無顯著差別,超過80%的患者反饋子宮肌瘤癥狀減輕[11,12]。美英兩國的臨床指南存在差別較大的治療效果。一方面，2個國家的臨床指南發(fā)表時間間隔10年，這10年HIFU已有進步；另一方面，2分指南采用的機器型號及醫(yī)生的治療方案都有不同，不同的選擇可能會帶來不同的治療效果[9～11]。在未來HIFU消融手術(shù)的療效及安全性研究中，不同型號的機器及醫(yī)生的治療方案應(yīng)是研究者需要關(guān)注并比較的。

2 HIFU手術(shù)與傳統(tǒng)手術(shù)的比較

相比傳統(tǒng)手術(shù)，HIFU手術(shù)不會將患者的病灶取出而保留體內(nèi)，所以需要通過成像系統(tǒng)的成像(例如超聲成像的灰度變化或MRI給出的溫度信息)來初步確定治療效果，治療完成后可通過超聲造影或MRI來確定消融的病灶體積。Ji等[13]meta分析結(jié)果表明，HIFU子宮肌瘤消融術(shù)效果與傳統(tǒng)手術(shù)(子宮肌瘤切除術(shù)和子宮切除術(shù))的療效相當(dāng)(OR=0.64,95%CI：0.30～1.36,P=0.12)，在麻醉引起的并發(fā)癥(OR=0.07,95%CI:0.01～0.57,P=0.01)、對生殖道的副作用(OR=0.50, 95%CI：0.37～0.69,P=0.00)、發(fā)熱(OR=0.18,95%CI：0.09～0.36,P=0.00)等方面，HIFU消融術(shù)較傳統(tǒng)手術(shù)均有顯著優(yōu)勢。相比傳統(tǒng)手術(shù)，由于HIFU手術(shù)過程中不會產(chǎn)生切口或出血，故可以減少患者切口感染、術(shù)后粘連等傳統(tǒng)手術(shù)并發(fā)癥，患者的生活質(zhì)量也可以獲得更快提高[14]。隨著“價值醫(yī)療”概念的提出，除手術(shù)的貨幣成本，非貨幣成本也在患者的考慮之中。HIFU消融治療的患者，平均住院時間3.6 d，子宮肌瘤剔除術(shù)患者平均住院時間為9 d，子宮切除術(shù)患者平均住院時間10 d[14]。術(shù)后恢復(fù)時間短減少患者醫(yī)療雜費的支出，也減輕疾病和手術(shù)對患者正常生活的影響[14]。

3 HIFU手術(shù)的影響

醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展是更好地為患者服務(wù)。隨著新技術(shù)的研發(fā)和使用，HIFU手術(shù)環(huán)境與傳統(tǒng)手術(shù)室有較大的不同[15]，教學(xué)方式也可以更多樣化。

3.1 對醫(yī)療安全的影響

Chen等[3]報道約8.75%的患者在經(jīng)歷HIFU手術(shù)后出現(xiàn)出現(xiàn)少量的陰道分泌物，2.25%的患者會出現(xiàn)下腹部疼痛。根據(jù)美國介入放射學(xué)會臨床指南[16]的標(biāo)準(zhǔn)，大約97%的并發(fā)癥無須住院，只需觀察或給予一定的藥物治療[3]。由于HIFU手術(shù)無開放性切口，所以無傳統(tǒng)手術(shù)的切口感染、術(shù)后粘連及輸血等手術(shù)相關(guān)的嚴(yán)重并發(fā)癥(約12.5%的傳統(tǒng)手術(shù)患者會出現(xiàn))[14]。HIFU手術(shù)可能會發(fā)生二度皮膚燒傷(約0.2%)[14]，所以手術(shù)室需要準(zhǔn)備用于處理皮膚燒傷的藥物。

HIFU手術(shù)無開放性的切口，不接觸患者的血液，從而避免手術(shù)時交叉感染，尤其可減少一些可通過血液傳播的疾病，比如艾滋病、肝炎等。以艾滋病為例，目前全球大約有3790萬艾滋病病毒攜帶者，其中非洲大約有2570萬(約占全球的67.99%)。在非洲進行傳統(tǒng)手術(shù)，不僅醫(yī)生有感染艾滋病的風(fēng)險，同時患者也有可能因為輸血感染艾滋病。無創(chuàng)的HIFU手術(shù)未來也許可以更好地幫助醫(yī)生進行高風(fēng)險手術(shù)，以減少醫(yī)生和患者的手術(shù)風(fēng)險。

3.2 對醫(yī)院或醫(yī)療中心資源配置的影響

HIFU手術(shù)可以幫助醫(yī)院或醫(yī)療中心優(yōu)化資源的配置。在人力資源安排上，HIFU手術(shù)比傳統(tǒng)手術(shù)需要更少的醫(yī)護人員。以子宮肌瘤為例，傳統(tǒng)手術(shù)大約需要6～7人，HIFU手術(shù)總共需要3～5人即可完成(圖1)，包括1位醫(yī)生、1位麻醉醫(yī)生、1～3名護士(視護士的熟練程度及手術(shù)復(fù)雜程度而變)。此外，手術(shù)完成后，需安排護士清點手術(shù)器械，以確保手術(shù)器械沒有遺漏。相比傳統(tǒng)手術(shù)，由于HIFU手術(shù)的消耗品較少，護士在手術(shù)完成后清點器械時間會縮短，護士將有更多時間從事護理工作。

此外，HIFU手術(shù)室設(shè)計與傳統(tǒng)手術(shù)室設(shè)計存在差別[15]。傳統(tǒng)手術(shù)室須提供專門的場地來存放無菌手術(shù)衣、手術(shù)帽、手術(shù)刀等器材，由于HIFU手術(shù)對手術(shù)室消毒的要求降低，醫(yī)生亦無須每次手術(shù)穿戴新消毒的手術(shù)衣。兩臺手術(shù)中間，護士用低濃度的次氯酸對水囊消毒即可，并可以更換與患者直接接觸的HIFU手術(shù)床以達到更好的消毒效果。

由于無須龐大的后勤支持，HIFU手術(shù)室無須開設(shè)在醫(yī)院，即使在醫(yī)療中心內(nèi)亦可以建立HIFU手術(shù)室，所以HIFU技術(shù)的引入降低開設(shè)手術(shù)室的門檻，可以快速建立多個手術(shù)中心。

3.3 對醫(yī)療教學(xué)的影響

學(xué)習(xí)傳統(tǒng)手術(shù)時，需要進入手術(shù)室跟主刀醫(yī)生進行學(xué)習(xí)，或在網(wǎng)絡(luò)上觀看手術(shù)視頻，需要醫(yī)生長時間的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練才可以實施手術(shù)。HIFU手術(shù)主要在電腦上完成，醫(yī)生需要學(xué)習(xí)如何根據(jù)超聲和磁共振掃描確定病灶位置，再學(xué)習(xí)治療軟件的使用便可進行治療。同時，可以設(shè)計HIFU手術(shù)的培訓(xùn)軟件讓醫(yī)生進行訓(xùn)練而無須在患者身體上直接進行手術(shù)，這樣可以避免學(xué)習(xí)過程中由于對軟件不熟悉而對患者身體造成損傷。此外，可以通過電腦將手術(shù)治療界面進行直播或存儲成教學(xué)視頻。不同地區(qū)的醫(yī)生亦可隨時觀看，無須親臨手術(shù)室觀摩學(xué)習(xí)。若結(jié)合全景VR技術(shù)，在手術(shù)直播或視頻中，醫(yī)生或護士可以根據(jù)自己感興趣的點進行學(xué)習(xí)(圖2)。

圖1 HIFU手術(shù)人員安排：一般需要3～5人,包括1名治療醫(yī)生、1名麻醉醫(yī)生及1～3名護士 圖2 手術(shù)室全景直播VR畫面 A.醫(yī)護人員可跟佩戴相應(yīng)VR設(shè)備進行學(xué)習(xí)和觀看；B.全景VR直播畫面

3.4 對經(jīng)濟及環(huán)境的影響

相比傳統(tǒng)手術(shù)，建立HIFU手術(shù)室和實施HIFU手術(shù)需要更少的資源，運營成本較低，也將節(jié)約社會的醫(yī)療資源。例如HIFU手術(shù)可縮短醫(yī)生和護士的手術(shù)時間、減少手術(shù)器材的使用、減少患者對供血的需求等。由于HIFU對資源需求減少,手術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)療廢物會隨之減少，HIFU手術(shù)也會促進對環(huán)境保護。HIFU手術(shù)的推廣可以減少醫(yī)療廢物的產(chǎn)生，也會減少政府對醫(yī)療廢物處理的支出。

對患者而言，HIFU手術(shù)后一般當(dāng)天即可出院，第2天即可繼續(xù)正常的工作和生活，減少手術(shù)對患者生活節(jié)奏的影響,而且由于縮短住院時間，也將減少患者在住院費、醫(yī)生巡房費等項目上的支出。

4 小結(jié)

HIFU無創(chuàng)手術(shù)正逐漸被更多的醫(yī)生應(yīng)用，然而目前各個醫(yī)療機構(gòu)采用的機器和治療方案不同，可能導(dǎo)致治療效果的不同。未來關(guān)于HIFU消融手術(shù)的研究，除關(guān)注治療的效果、患者癥狀的減輕及改善外，還應(yīng)對不同HIFU治療儀器及不同的治療方案做出詳盡的比較。

HIFU手術(shù)帶來的影響不僅僅是手術(shù)理念的改變(從微創(chuàng)到無創(chuàng))，也會對醫(yī)療安全、社會資源配置及醫(yī)生培訓(xùn)等方面產(chǎn)生影響。通過結(jié)合不同的技術(shù)，醫(yī)生可以改善提供給患者的醫(yī)療服務(wù)，并可以促進知識的傳播和新一代醫(yī)生人才的培養(yǎng)。HIFU手術(shù)主要依靠醫(yī)生在電腦上完成，在將來的5G時代，高速的數(shù)據(jù)傳輸和低延遲將遠程手術(shù)變?yōu)榭赡?。通過和醫(yī)生溝通，患者可以在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院尋求不同國家或地區(qū)HIFU手術(shù)專家進行治療。技術(shù)帶來的影響不單單只影響某一個領(lǐng)域，通過融合不同的科技，新的技術(shù)或產(chǎn)業(yè)將會誕生，不僅可以更好地造福人類，也會推動整個社會的發(fā)展。