用非手术超声治疗摧毁癌细胞

将超声波能量聚焦在身体的目标部位产生热量，可以在不进行外科手术的情况下焚烧并摧毁该部位的组织。本方法临床应用于治疗子宫肌瘤、前列腺增生、前列腺癌、骨转移瘤等类型肿瘤，利用热破坏肿瘤细胞。然而，存在一个潜在的问题，即在此过程中，由于热扩散，周围的组织可能被破坏。

2019年，韩国科学技术研究所(KIST)仿生学中心的Ki Joo Pahk博士的研究团队证实了精确分馏目标的可能性肿瘤细胞,仿佛它是使用刀剪,不会造成热损伤身体的其他任何部位采用高强度聚焦超声(HIFU),超声波在帕斯卡声压(MPa),是更强大的比现有的超声波,并显示程序背后的机制。(超声波声化学。2019年,53岁,164 - 177)

在物理破坏的过程中组织在不使用热量的情况下，在HIFU的目标位置产生了一个沸腾的蒸汽泡，正是通过这个主要蒸汽泡的动能来达到目标肿瘤组织被摧毁。然而，在此过程中，沸腾气泡和HIFU换能器之间会产生空化气泡云，导致不必要的细胞破坏。这就需要确定它们形成的原因，并准确地预测它们发生的位置。

为了揭示HIFU去除肿瘤组织时空化泡云形成的机理，KIST研究团队开发了一个数学模型作为后续研究的一部分，并考察了初始沸腾蒸汽泡对非线性波传播的影响。结果表明，二次气泡的产生是由于沸腾气泡的后向散射冲击波与入射冲击波的相长干涉引起的，二次气泡的形成是在这种干涉范围内。基于高速摄像获得的图像，发现干涉发生的区域和二次气泡产生的区域是紧密匹配的。

这些发现不仅解释了二次气泡形成的机理，而且有助于预测二次气泡发生的位置，从而提供了更安全、更精确地破坏目标组织的可能性。

KIST的Pahk博士说:“这项研究表明，在超声聚焦的地方形成沸腾蒸汽泡后，激波散射效应可以随后产生空化气泡云。使用数学模型在这项研究中，它将有可能预测气泡形成的位置和可能被破坏的地点。我希望目前正在开发的超声波技术能在超精密聚焦方面有所体现超声波这种技术可以只对肿瘤组织进行物理破坏，而不需要手术，因此未来可以应用于临床。”

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