مکانیزم درمانی هایفو
مکانیزم درمانی هایفو

مكانيزم درمان :
در توضيح اثر گرمايي مي توان موارد زير را ذكر كرد :
انرژي كه يك موج اولترا سوند با خود حمل مي كند ،باعبور از بافت تضعيف مي شود ،اين تضعيف در اثر جذب آكوستيكي (صوتي) وپديده پخش (‏Scattering‏) است.جذب آكوستيكي باعث افزايش دما در بافت  مي شود .گرچه در عمل جذب80-60درصد كل تضعيف را تشكيل ميدهد. و بقيه مربوط به پديده ي پخش است . 
كاويتاسيون كه يكي از اثرات غير گرمايي اولترا سوند است تا حدودي پيچيده و غير قابل پيش بيني است اما نتيجه ي آن  مانند اثر گرمايي  نكروز سلولي است.اولتراسوند موجب لرزش بافت شده و در ساختار سلول تراكم وانبساط ايجاد مي كند .در طول مدت انبساط در مايعات سلولي ، گاز مي تواند به صورت حباب هايي از محلول خارج شود.اين حباب ها پس از تشكيل يا به سرعت از بين مي روند ،يا بزرگ تر شده و باعث ايجاد فشارهاي مكانيكي و توليد دماي 2000تا 5000 درجه كلوين در محيط هاي ميكروسكوپي مي شوند.كاويتاسيون به عواملي مانند طول پالس ،فركانس وشدت وابسته است.
در دماي بالاتر از 56درجه سانتيگراد(تنها به مدت 1ثانيه)در سلول ها سميت گرمايي اتفاق افتاده وباعث ايجاد نكروز انعقادي ومرگ سلولي بازگشت ناپذير در بافت مورد نظر ميشود.با كاهش زمان تابش ،جريان خون توانايي كاهش دماي حجم كانوني گرم شده را ندارد .در شيوه هايپرترمي با ‏HIFU‏  ،در طول درمان،دما در حجم كانوني در تابشهاي كمتر از 3ثانيه به60تا80درجه سانتيگراد مي رسدكه باعث مرگ سلولي موثر وچشمگيري در آن ناحيه مي شود.حجم بخش كانوني به صورت بيضوي با قطر ‏mm‏ 2-1و طول ‏cm‏2-1در راستاي محور تابش است.

دستگاه هاي‏HIFU‏ به دو دسته ي كلي تقسيم مي شوند : 
 خارج بدني (‏extracorporeal‏) و داخل ركتومي (‏transrectal‏) . ‏
دستگاه خارج بدني براي هدف قراردادن بسياري از اندام ها به كار رفته است . اين دستگاه ها اصولا فاصله ي كانوني بزرگ تري نسبت به دستگاه هاي ترانس ركتال دارند . به همين دليل معمولا ترانسديو سرهاي آنها ابعاد بزرگ تري دارند (به جز دستگاه هاي مورد استفاده در چشم پزشكي) و با فركانس پايين ترو شدت بالاتري نسبت به دستگاه هاي مشابه ترانس ركتال كار مي كنند به اين دليل كه با كاهش فركانس امواج اولتراسوند نفوذ پذيري آن بيشتر مي شود . دستگاه هاي ترانس ركتال براي درمان بيماري هاي پروستات به كار مي رود . مدل ساخت ‏ter Haar  ‎‏   كه يك نمونه اوليه از دستگاه هاي خارج بدني بود يك ليد كروي دارد و پيزو الكتريك آن از جنسPZT‏  با قطر ‏cm‏10 و فاصله ي كانوني ‏cm‏ 15 مي باشد . اين دستگاه در فركانس ‏MHZ‏ 1.7 كار مي كند و شدت آن از ‏cm2‎‏/ ‏w‏ 1000 تا ‏cm2‎‏/‏w‏ 4660 قابل تنظيم است . دستگاه خارجي ديگري كه در چين طراحي و ساخته شده (‏changqing co‏) از يك ترانسديوسر ‏PZTبا قطر ‏cm‏ 12 و فاصله كانوني ‏cm‏ 16 - 10 استفاده مي كند . كه مي تواند در فركانس ‏MHZ‏ 0.8 يا ‏MHZ‏1.6 كار مي كند . در داخل آن نيز يك اسكنر تشخيصي ‏MHZ‏ 3.5 جاي گرفته است .
دستگاه ترانس ركتال مدل(‏Sonablate Focal Surgery  Milpitas ca‏) از يك ترانسديوسر ‏MHZ‏4 با پيزوالكتريك‏PZT‏ هم براي تصويربرداري و هم براي درمان استفاده مي كند .فاصله ي كانوني آن مي تواند ‏cm‏3 و ‏cm‏ 3.5 و يا ‏cm‏4 باشد و شدت در كانون بسته به فاصله ي كانوني بين 1680 تا ‏cm2‎‏/‏w‏ 2000 است .
مانيتورينگ درمان :
يك فاكتور مهم در استفاده هاي باليني از ‏HIFU ‎‏  توانايي مانيتورينگ درمان است . در حال حاضر از دو شيوه براي رسيدن به اين منظور استفاده مي شود :
اولتراسوند تشخيصي ( ‏MRI ,  (real - time
هنگامي كه از اولتراسوند براي هدايت درمان استفاده مي شود دو ترانسديوسر تشخيصي و درماني روي يكديگر به گونه اي ثابت شده اند كه كانون هايشان روي هم قرار گيرد . پس از رديابي مكان تومور به وسيله ي ترانسديوسر تشخيصي درمان با ترانسديوسر درماني آغازمي شود .تمام مراحل درمان در تصاوير تشخيصي بصورت مقياس خاكستري (‏gray  scale‏) قابل مشاهده است .
‏MRI‏  از تصاويري با كيفيت بالا برخوردار بوده اما قيمت آن بيشتر است . ايجاد ارتباط بين تصاوير ‏MR ‎با اولتر اسوند كانوني نيز كند و پيچيده تر از تصويربرداري با اولتراسوند است . اولتراسوند  تشخيصي مزاياي ارزان بودن و در دسترس بودن را دارد و همچنين مدت زمان درمان به كمك آن كوتاه تر است. ايراد اين سيستم اين است كه كيفيت تصوير ممكن است كمتر از حد اپيتم باشد .اولتراسوند تشخيصي در بخش هايي كه استخوان يا احشاء پرشده از هوا وجود دارند دچار مشكل مي شود . البته اين مشكل مي تواند يك مزيت براي سيستم باشد به گونه اي كه از تابش اولتراسوند درماني به اين مناطق جلوگيري مي شود.
 ديگر روش هاي تصوير برداري براي درمان با ‏HIFU‏  مانند الاستوگرافي (‏MRE‏) در حال گسترش هستند ولي هيچ كدام هنوز مورد استفاده كلينيكي قرار نگرفته اند .

‎۱:Therapeutic ultrasound.European Journal of Radiology.volume 9,issue1,march 1999,3-9

‎۲:Therapeutic applications of ultrasound. Progress in Biophysics and Molecular Biology. Article in Press, Corrected Proof( 2006‎‎
‎۳: Contrast-agent-enhanced ultrasound thermal ablation. Ultrasound in Medicine & Biology Volume 32, Issue 7 , July 2006, Pages 1103-11‎‏

‏‎۴:High intensity focused ultrasound:surgery of the future?.British Journal of Radiology(2003)76,590-599