高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound，HIFU)是一种利用高强度高频率声波治疗疾病的方法，治疗肿瘤是其主要临床应用之一。HIFU技术的生物效应主要包括：热效应、空化效应、机械效应、对化疗的增强作用、诱导肿瘤细胞凋亡、提高机体免疫机能。HIFU主要利用超声波的可聚焦性及其在人体组织内传播时，组织的内摩擦粘滞消耗、热传导损耗及一些分子驰豫过程等，不断地把一部分有序的声波震动能量转化为无序的分子热运动，产生热能的原理发挥治疗作用。将此能量在体内超声聚焦点处形成焦点处的高强度超声能量(几千、甚至上万W/cm2)区，使该区短时间内(0.5秒~5秒)即可使靶组织升温达65到100℃，即瞬态高温效应。将焦点定位到体内靶组织上，如肿瘤等，使组织蛋白热固化，从而使靶组织(肿瘤细胞)坏死。基本不损伤周围的正常组织，而且治疗区边界清晰，达到微创性地“切除” 肿瘤的目的。空化效应可使生物组织产生自由基而损坏生物组织。组织中的空化效应应尽量避免, 因为它可能使焦斑扩散且扩散点位置难以预测, 因此在强度选择和加热时间之间需平衡考虑, 加热时间短, 则焦斑体积小, 可以减少血流影响, 但是要求声强度高,有可能超过空化效应的阈值, 引起空化效应。

HIFU治疗肿瘤的优势：

1.温度高升温快：HIFU治疗是细胞水平的治疗,有研究表明,细胞在40 ℃以下温度时的灭活时间需要近15h,在50℃温度时灭活时间为3min,在60℃温度时灭活时间为3s,70℃时细胞灭活时间为0.25s,而在100℃温度下细胞灭活时间仅为0.1s,HIFU利用声波转热能可在短时间内使肿瘤治疗部位的温度达到70-100℃,肿瘤细胞瞬间变性坏死,在治疗温度上明显优于传统的射频,微波等热疗技术；

2.精确度高：一般来说HIFU技术聚焦区域小,高温范围集中,焦区外组织温度基本安全。实验研究表明:在焦区与未损伤组织有着明显的分界限,一般不超过10个细胞的宽度；

3.HIFU治疗肿瘤的无创伤性：HIFU治疗肿瘤痛苦小,皮肤灼伤率小,并发症少,同时由于超声波是一种机械波,对机体没有类似X射线、γ-射线所致的电离辐射损伤,是真正意义上的无创治疗；

4.适应症广泛、治疗肿瘤体积大：HIFU由于无创伤等优点，适应症广泛如肝癌、肠癌、肾癌、腹腔淋巴瘤、腹腔和腹膜后淋巴结转移,卵巢癌、子宫内膜癌、膀胱癌等20多种肿瘤,几乎包括了腹腔、盆腔内各种脏器的实体瘤。

5.HIFU治疗肿瘤与放化疗有协同作用：HIFU治疗肿瘤由于无痛苦,无毒副作用,所以不仅不排斥其他的治疗，而且与传统的放化疗有协同作用，并对化疗也有增敏和减少药量、降低副作用的作用；

6.HIFU治疗可降低肿瘤的复发与转移：HIFU对肿瘤细胞是细胞水平的杀死,对周围组织结构的完整性无影响,又无治疗后毒副作用,故可以相对扩大治疗范围,杀灭肿瘤周围的浸润细胞,减少复发。

HIFU治疗的局限性：

1.难以完全杀死靶区癌细胞；

2.脏器的运动和影像学的限制影响HIFU 的精确定位；

3.无前瞻性试验验证HIFU治疗的有效性；含气腔道及骨性组织的影响；

4.尚未出现能实际运用的无创实时测温系统。

      虽然HIFU存在着一些明显的局限性,其优点也是显而易见的：易于聚焦,容易达到深部组织,靶区以外的组织无损伤或损伤小,可反复多次进行,并发症少,患者易耐受。就目前的研究现状看,HIFU为肿瘤的无创治疗开辟了一个全新的方向,且有较好的发展前景。但现有的研究亦发现,HIFU 还有许多研究工作需要完成,特别是HIFU 剂量学研究目前尚在起步阶段,还没有一个较为明确的剂量指导临床医生工作;HIFU治疗过程中的准确定位、适时监控以及随访都是影像学研究中还有待提高和完善的方面。