超声医学是近年来发展起来的一种无创性诊断和治疗技术。开辟了无创治疗新领域。国外众多研究机构已投入了大量的人力、物力研究超声治疗技术，如美国的聚焦外科公司已经或准备将超声治疗应用到前列腺等疾病的治疗，GE公司已投入大量的资金研究超声治疗肿瘤技术。有资料显示，美、英、法、德、日等国都投入了大量的人力和物力对超声治疗技术作了开发性研究。重庆海扶（HIFU）技术有限公司作为重庆市重点高新科技企业，已通过ISO9001和EN46001质量认证。近年来它以重庆医科大学为技术依托单位，以产、学、研为一体，拥有一支多学科交叉、医工结合、富有创新精神和团结协作的团队，一直潜心于超声治疗技术及相关设备的研究，其学术成就是有目共睹的，因此在2001年5月，才被授权成功主办了“首届HIFU技术在医学中应用国际研讨会”。这些年来我们在超声治疗领域所作的工作引起国内外同行的广泛关注，在此，我仅仅就聚焦超声治疗技术在妇产科领域的临床应用与研究现状进行报告如下：

一、聚焦超声治疗的原理：

     超声波作为一种能量形式，当作用于组织细胞时，可以使生物组织产生一系列的生物学反应。超声波的生物学效应主要包括机械效应、温热效应、空化效应和声化学效应。在低剂量单位下，超声波可引起细胞出现下列的功能学变化：细胞内物质运动，容积变化，胞浆流动，可引起细胞膜弥散与膜渗透性改变，增强细胞膜的弥散过程，改变膜电位使离子和胶体通透性增加，影响酶的功能和生物活性物质的含量，改变组织pH值，使组织分界面上温度升高等。在较高剂量单位下，超声波还可致细胞内大分子化学健断裂，最终引起细胞出现不可逆死亡。

超声波的声化学效应所产生的自由基可能参与了肿瘤细胞的凋亡，超声波的温热效应可能引起细胞凋亡域值的改变。由于超声波能使肿瘤细胞膜的通透性提高，细胞内药物浓度增加，声压的作用还可直接推动药物进入细胞内，可引起细胞线粒体肿胀、嵴断裂、膜破裂和胞浆内空泡及某些酶的破坏。

二、聚焦超声的生物学效应的应用研究：

17年来，重庆医科大学医学超声工程研究所一直潜心于超声治疗的基础、工程及临床研究，将多学科交融，在全球首次将超声进行无创性手术治疗从一种思想变成了临床实用型设备，并获得了肯定疗效，该技术及设备已被英国、日本等引进；同时我们也建立起了一支多学科交叉、医工结合的稳定的科研队伍，已有一系列超声医学方面的知识产权、核心技术的沉淀，具备国际竞争力的源头创新产品正在不断推出。2002年12月国家科技部将重庆医科大学医学超声工程研究所列为了省部共建国家重点实验室建设计划，经过一年多的努力，实验室全面完成了建设计划任务书的各项任务和目标, 于2004年4月3日顺利通过了以清华大学生物医学工程系高上凯教授为组长,来自全国的超声学、生物医学工程、肿瘤学、科研管理等多名专家的严格评审验收，获得“重庆市超声医学工程省部共建国家重点实验室”称号。在执行国家自然基金面上项目（39370711，39570742，39770841，39770712，30070217，30171060）和重点项目（39630340）中，探讨了高强度聚焦超声终止早孕和治疗肿瘤的机制。我们采用聚焦声束超声终止小鼠、香猪妊娠的实验研究结果显示：（1）处于同一超声场内，早孕期胚胎和胎盘组织比母体组织对超声波更敏感；（2）胚胎一旦受超声波作用往往表现为整体的退变或死亡，而同样的作用对于母体子宫仅仅表现为局限性水肿且通过机体自身的调节就可恢复；（3）用致胚胎残废的超声剂量辐照假孕子宫，对其再孕能力无影响。该实验结果奠定了超声终止妊娠的理论基础：高强度聚焦超声辐照胚胎组织, 几秒钟内可使焦域内温度升至70-100℃,利用聚焦超声的瞬态高温效应可杀死胚胎细胞而达到终止妊娠的目的。聚焦超声对中、晚孕恒河猴子宫的定点损伤及再孕研究[34]结果进一步证明：超声波终止早孕技术的有效性和安全性，同时超声对子宫影响所产生的效应是一次性的，超声波在终止早孕的同时不会影响母体的生殖功能！鉴于高强度聚焦超声对聚焦点定位的准确性要求很高，一旦定位偏差，可引起不良后果的情况。于是我们的研究人员通过采用220KHz聚焦超声对186只雌性新西兰大白兔进行超声辐照实验的研究结果表明，220KHz，9W/cm2超声辐照胚胎7-10分钟，可不引起胚胎温度升高，而主要通过机械效应使胎盘发生剥离，达到终止妊娠的目的。利用超声波终止早孕无需手术、快速简便，是一种新的局部终止早孕的技术。这一研究结果初步展示了聚焦超声终止妊娠的临床应用前景。

在低强度超声波增强化疗药物的抗癌效应及体外逆转多药耐药方面，我们进行了一系列探索性的工作，获得了初步的研究数据。研究结果表明：当低强度超声波体外作用于体外培养的人卵巢癌细胞时，肿瘤细胞对超声波敏感，提示低强度超声波可作为一种特殊的增效剂，用于肿瘤的治疗；当超声波联合阿霉素作用于体外培养的人卵巢癌细胞时，超声波的增效作用主要是通过提高细胞内药物聚集量而实现，这种作用与低强度超声波产生的空化作用致细胞膜的通透性增加有关。进一步的研究还发现，低强度超声波(0.8MHz, 460W/cm2, 5秒)体外作用于耐阿霉素（DOX）的人肝癌细胞株HepG2的多药耐药亚系Hep2/DOX，免疫组化检测显示部分细胞Pgp表达下降（见表1）。各种化疗药物敏感性测定结果（IC50）和药物剂量反应曲线表明，低强度超声波可以部分逆转Hep2/DOX的MDR，其机制可能与低频超声波灭活细胞膜上ATP酶有关[14]；而Pgp介导的MDR中，Pgp将抗癌药物泵出细胞外这一过程是依赖于ATP水解产生的能量。根据以上的研究结果，我们初步推测低频超声波逆转多药耐药的机制与细胞膜通透性增加及Pgp失活有关。于廷和通过低强度超声增强顺铂对卵巢癌细胞细胞毒作用的研究结果发现：与正常细胞相比，肿瘤细胞在超声的辐照下更易受损，这是超声用于肿瘤治疗的优越性，也是其安全性的理论基础。卵巢癌细胞3AO属于对超声敏感性高的肿瘤细胞，超声可抑制3AO的克隆形成力，通过超声的空化效应，可提高细胞膜的通透性使细胞外物质易于进入细胞内，从而可以逆转卵巢癌细胞对化疗药物的耐受性，提示超声在卵巢癌治疗中的潜在应用前景。

孔凡斌等对高强度聚焦超声治疗小鼠U14宫颈癌的有效性及其对再次接种同种肿瘤的抑制作用进行了实验研究，结果表明HIFU治疗小鼠宫颈癌是有效的，HIFU较手术治愈的小鼠对同种肿瘤有更强的抵抗力，推测是由于HIFU杀死的肿瘤细胞起到了“HIFU原位固化瘤疫苗”作用。

我们的研究人员采用内膜分离包埋法，建立起了比较理想的原位移植VX2子宫体肿瘤模型，并对该肿瘤模型进行了超声治疗后的病理转归研究，结果显示：超声治疗后靶区组织出现凝固性坏死，其损伤的修复主要为坏死的组织脱落、肉芽组织替代的过程，超声可有效杀灭肿瘤细胞，且无严重的并发症。该研究结果提示超声在功能性子宫出血及年轻的早期子宫内膜癌患者希望保留生育功能的治疗中具有潜在的应用前景。
早在上个世纪90年代末期，我们的研究人员就对手术切除后的离体人子宫肌瘤标本进行了HIFU定位照射实验研究，结果发现子宫肌瘤标本在照射后B超均出现了强回声区，光镜下细胞核固缩，表现为不可逆性坏死，坏死区与非坏死区分界清楚。强回声区面积与凝固性坏死面积明显相关。提示HIFU在“热切除”子宫肌瘤时定位准确，对靶区周围正常组织及通过的组织无损伤。接着在采用HIFU从体外定点照射猴子宫实验研究，结果发现在子宫局部组织产生凝固性坏死，而辐照周围光镜及电镜下细胞形态完好，子宫周围脏器如膀胱、直肠、输卵管、卵巢均无损伤。从细胞功能指标检查，发现HIFU照射后，照射组织内SDH、ACP、ATP、C-6-P的活性完全丧失，而辐照区周围组织酶活性正常。提示HIFU能准确切除子宫体占位性病变，并对靶区周围组织没有明显影响。并且从HIFU照射猴子宫远期影响观察中发现，HIFU前后猴的月经周期和经期无变化，HIFU前后激素水平检测无变化，说明HIFU不影响卵巢的内分泌功能。更进一步证明了HIFU对子宫病变治疗的安全性。HIFU体外照射猴子宫，能准确达到定位点，对周围组织无影响并对母体生殖生理无影响，初步显示HIFU治疗子宫病变的可行性、有效性和安全性，证明HIFU治疗子宫体占位性疾病这一新手段是可行的。
近年来，我们在多个临床研究中心对200多例子宫肌瘤病人进行了HIFU治疗的临床应用研究，在HIFU治疗过程中采用B超进行监控，根据声像图设计子宫肌瘤靶区治疗层面，间隔5mm 从深到浅进行治疗，使焦点逐层覆盖扫描靶区，每一层治疗前后由监控超升进行灰度比较，灰度增加为治疗有效的标准。结果显示患者在 HIFU治疗中靶区均有明显灰度变化，治疗后患者的月经增多、经期延长、腰骶部坠胀不适等症状均得到缓解，无明显副反应，影像学随访中发现肌瘤体积逐渐缩小至完全消失，研究结果证明HIFU治疗子宫肌瘤是安全有效的，其临床应用是可行的，B超可用于治疗的适时监控，从而保证超声治疗的有效性和安全性。HIFU技术有利于保留子宫的正常功能，对卵巢内分泌无明显影响，在临床症状的改善方面可达到与妇科手术切除相当的效果，这一非侵入性治疗技术将有望成为治疗子宫肌瘤的一种新方法。

随着对乳腺癌发生发展认识的不断深化及放射技术的发展，近年来主张对早期乳腺癌采用保守性乳房切除术并辅以放射治疗，保乳治疗已成为乳腺癌治疗的基本原则。聚焦超声治疗技术为真正意义上的无创保乳治疗带来了可能，乳腺癌是HIFU治疗较好的适应症之一。吴传新等采用HIFU治疗兔乳腺癌移植性肿瘤的研究和刘长安等用HIFU对人乳癌组织定位损伤的研究表明， B超能准确诊断乳腺肿瘤，引导焦域击中肿瘤，实时监控治疗前后乳腺肿瘤声像图的变化，判断治疗的范围和损伤的程度。研究人员曾在离体人乳癌标本上采用1.6MHZ，5800W/cm3，连续波照射10秒，可在瘤体上产生境界清楚的凝固性损伤灶，实验结果还显示治疗组照射区呈现了凝固性损伤灶，境界清楚，HE染色见癌巢与间质间隙显著扩大，核明显固缩，而大多数细胞轮廓