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医疗应用:详解激光间质热疗原理技术及应用前景

2015-01-27 11:42
FlappyBird
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  脑肿瘤的治疗随现代科学技术的发展而不断演变,CT/MRI的出现使脑肿瘤的诊断更加准确,手术导航系统使术中肿瘤定位更趋完善,伽玛刀/立体定向放疗为脑肿瘤患者开创了一个全新的治疗模式。但至今对于位置深、体积小、邻近脑功能区、全身状态差的脑肿瘤患者仍无满意的治疗手段。

  脑间质热疗在临床应用已有几十年的历史了,但因早期缺少无创的温度监控机制和精确有效的加温手段,在神经外科中一直未得到广泛应用。近年来随着光导纤维束的发展和激光器的改造,使激光在神经外科中的应用更为便利。

  激光间质热疗原理

  射频、微波、磁场(置顺磁物于肿瘤中间)、冷冻均可通过温度变化而造成脑肿瘤组织坏死,但它不可避免地导致大面积肿瘤坏死组织周围的脑组织损伤。现临床中多采用钕-钇-铝-石榴石激光(ND-YAG)或二氧化碳激光器。MRI温度成像使实时温度监控成为可能。动物试验表明:如将激光光导纤维置入脑组织中,在靶区激光转变成热能,继而导致组织凝固、坏死、变性萎缩。激光间质热疗所影响的容积大小不仅取决了激光能量、照射时间,也与靶区组织的光/热学特性密切相关。靶区中央坏死灶和周围正常脑组织间仅有狭窄(<1mm)的过渡区。激光热疗引起的坏死组织可在数月内被逐步吸收。

  间质激光的效应和温度直接相关,43℃以下不造成任何永久性损伤;44~59℃引起的热损伤取决于激光的作用时间;高于60℃可造成即时蛋白变性,组织凝固坏死;超过100℃则可导致细胞膜破裂,组织气化,产生所谓的“爆米花效应”。在未开颅充分暴露肿瘤的情况下使用超高温是十分危险的,间质激光热疗的温度应控制在50~70℃之间。

  激光间质热疗手术技巧

  手术的第一步可使用有框架或无框架的立体定向手段将激光光导纤维置入肿瘤中间,此手术过程可在全麻或局麻下进行,然后将光导纤维固定在颅骨上,再将患者从手术室转移到核磁室。MRI核实激光光导纤维的位置后再予以激光热疗(图1)。

医疗应用:详解激光间质热疗原理技术及应用前景

  治疗过程中病人保持清醒,热疗全程在MRI即时温度成像下进行(图2)。治疗后MRI也可提供热疗效果成像(图3)。

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