顾建文
在当今医学领域,不断涌现出创新的治疗技术,为癌症患者带来新的希望。其中,Histotripsy(超声波组织碎化技术)作为一种全新的无创治癌技术,正逐渐引起广泛关注。
一、工作原理:精准打击癌细胞的无声武器
Histotripsy 技术利用高强度超声波瞄准癌细胞,在肿瘤内形成微气泡。这些微气泡可不是普通的存在,它们迅速膨胀和收缩,如同微型炸弹一般,产生强大的冲击波。正是这股冲击波,成为了破坏和液化目标肿瘤细胞的有力武器。
与高强度聚焦超声(HIFU)热疗不同,Histotripsy 并非通过加热目标细胞组织来发挥作用。HIFU 热疗主要依靠超声波的热能来破坏肿瘤细胞,而 Histotripsy 则是利用微气泡的力学效应,以一种更为精准和独特的方式对癌细胞进行攻击。这种工作原理的差异,使得 Histotripsy 在治疗过程中具有更高的针对性和更少的副作用。
二、技术研发:华人科学家团队的智慧结晶
Histotripsy 技术源于美国密歇根大学华人科学家徐蓁教授团队的研发成果。徐蓁教授及其团队凭借着卓越的科研能力和创新精神,为癌症治疗领域带来了这一重大突破。
2009 年,密歇根大学的工程师和医生共同创立了 HistoSonics 公司,以进一步推进该技术的发展和应用。这个跨学科的合作团队汇聚了工程学、医学等领域的顶尖人才,他们共同努力,致力于将 Histotripsy 技术从实验室推向临床,为广大癌症患者带来福音。
在研发过程中,团队面临着诸多挑战。要实现高强度超声波在肿瘤内精准形成微气泡,需要精确控制超声波的参数和能量。同时,如何确保微气泡的产生和破裂能够有效地破坏肿瘤细胞,而不对周围健康组织造成损伤,也是一个关键问题。经过无数次的实验和优化,团队终于攻克了这些难题,成功开发出了 Histotripsy 技术。
三、治疗过程:实时监控下的精准治疗
Histotripsy 的治疗过程充满了科技感和精准性。该技术具有机载诊断超声成像功能,这就像是为医生配备了一双 “透视眼”,可以用于实时规划和观察治疗。在治疗过程中,医生能够实时查看 “气泡云” 以及组织对治疗的反应。
通过定向超声波在肿瘤内形成微泡,这是治疗的关键步骤。当气泡形成和破裂时,会产生巨大的力量,导致肿块破裂,从而杀死肿瘤细胞。而留下的碎片则会由免疫系统清理。这种治疗方式无需开刀手术,对患者身体的侵入性较小,大大减少了手术创伤和感染风险。患者术后恢复更快,治疗不适感也更少。
在治疗过程中,医生可以根据实时成像反馈,调整超声波的参数和方向,确保治疗的精准性。同时,患者也可以更加直观地了解自己的治疗情况,增强对治疗的信心。
四、技术优势:多方位展现无创治癌的魅力
无创性:开启癌症治疗的新时代Histotripsy 技术的无创性是其最大的优势之一。无需开刀手术,意味着患者可以避免传统手术带来的巨大创伤和痛苦。这不仅减少了手术创伤和感染风险,还能让患者术后恢复更快。对于那些身体虚弱、无法承受传统手术的患者来说,Histotripsy 技术无疑是一种更好的选择。此外,无创性治疗还可以降低患者的心理负担。很多癌症患者在面对手术时,往往会感到恐惧和焦虑。而 Histotripsy 技术的无创性可以让患者更加轻松地接受治疗,提高治疗的依从性。
精准性:靶向攻击癌细胞的利器精准性是 Histotripsy 技术的又一重要优势。该技术能够精确瞄准癌细胞,针对性地破坏肿瘤组织,而不损害周围的健康组织。这得益于高强度超声波的精准定位和微气泡的力学效应。在治疗过程中,医生可以通过机载诊断超声成像,清晰地看到肿瘤的位置和大小,然后精确地控制超声波的方向和能量,确保微气泡在肿瘤内形成并发挥作用。这种精准性可以最大程度地保护正常器官和组织的功能,减少治疗的副作用。
潜在的免疫刺激作用:激活自然免疫反应的希望Histotripsy 技术在清除肿瘤细胞的过程中,可能使人体免疫系统学会将癌细胞识别为威胁,帮助激活对癌症的自然免疫反应。这一潜在的免疫刺激作用,为癌症治疗带来了新的思路和希望。当肿瘤细胞被破坏后,免疫系统会将留下的碎片识别为外来物质,并启动免疫反应进行清理。在这个过程中,免疫系统可能会逐渐学会识别癌细胞,并对其产生免疫记忆。如果能够与免疫疗法或药物输送相结合,Histotripsy 技术有望从局部疗法转变为一种可以治疗全身肿瘤的疗法,并最终治愈肿瘤。
五、临床应用现状:迈向癌症治疗的新征程
目前,Histotripsy 技术已获得美国 FDA 批准用于治疗肝脏肿瘤。自 2021 年以来,密歇根大学罗格尔癌症中心和其他中心正在进行的一项人体试验已通过组织碎裂术治疗了原发性和转移性肝肿瘤患者,证明了该技术能够满足测试的主要有效性和安全性目标。
包括纽约大学朗格尼医学中心、芝加哥大学医学中心、克利夫兰诊所等顶尖医疗机构都引进了该设备,进行部分肝癌的治疗。这些医疗机构的参与,为 Histotripsy 技术的临床应用提供了更广阔的平台。
在临床实践中,Histotripsy 技术已经取得了一些令人鼓舞的成果。患者在接受治疗后,肿瘤得到了有效控制,生活质量也得到了明显提高。同时,该技术的安全性也得到了充分验证,患者在治疗过程中出现的不良反应较少。
然而,Histotripsy 技术目前仍处于发展阶段,还有许多问题需要进一步研究和解决。例如,如何进一步提高治疗的精准性和效果,如何扩大治疗的适应症范围,如何与其他治疗方法相结合等。这些问题的解决,需要科研人员、医生和企业的共同努力。
六、未来展望:照亮癌症治疗的希望之路
Histotripsy 技术作为一种全新的无创治癌技术,具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。在未来,随着技术的不断进步和完善,我们有理由相信,Histotripsy 技术将在癌症治疗领域发挥更加重要的作用。
一方面,科研人员将继续深入研究 Histotripsy 技术的工作原理和治疗机制,不断提高治疗的精准性和效果。同时,他们还将探索该技术与其他治疗方法的结合,如免疫疗法、药物输送等,以实现更好的治疗效果。
另一方面,随着技术的成熟和成本的降低,Histotripsy 技术有望在更多的医疗机构得到推广和应用,让更多的癌症患者受益。此外,该技术还有可能应用于其他疾病的治疗,为医学领域带来更多的创新和突破。
总之,Histotripsy 技术的出现,为癌症患者带来了新的希望。相信在不久的将来,这项技术将成为癌症治疗的重要手段之一,为人类健康事业做出更大的贡献。