HIFU en médecine, destruction précise des tissus sans chirurgie

ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) Il s'agit d'une technologie médicale non invasive qui utilise des ultrasons focalisés pour détruire avec précision les tissus pathologiques. Cette méthode est largement utilisée en oncologie et dans d'autres domaines médicaux, offrant une alternative aux approches chirurgicales et de radiothérapie traditionnelles.

Principe de fonctionnement de la technologie HIFU en tant que „ chirurgie sans effusion de sang “

Le principe de fonctionnement des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est similaire à celui des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) loupe concentrant la lumière du soleil. De nombreux faisceaux d'ultrasons traversent les couches superficielles de la peau et des tissus., les laissant indemnes. Uniquement au point focal précisément défini – une zone mesurant environ 1 mm de diamètre et 10 mm de long – L’énergie se concentre, provoquant de puissants changements biologiques.

I. Double mécanisme pour une destruction précise

La technique HIFU peut être contrôlée pour obtenir divers effets thérapeutiques, principalement de nature thermique et mécanique.

1. Ablation thermique

Il s'agit du mécanisme le plus couramment utilisé pour la destruction des tumeurs (ablation) :

• Chauffage à des niveaux cytotoxiques : Au point focal, l'énergie ultrasonore est absorbée par les tissus et convertie en chaleur. Il en résulte augmentation rapide de la température, généralement au-dessus de 60 °C, et dans certains systèmes jusqu'à 90 °C.

• Nécrose de coagulation : Cette température élevée provoque dénaturation des protéines cellulaires, ce qui entraîne une mort cellulaire immédiate et irréversible (nécrose de coagulation). Si la température est maintenue au-dessus de 60 °C pendant plus d'une seconde, La mort immédiate de la plupart des cellules se produit.

• Limite de précision : Cet effet est si précis qu'il crée un très bord net entre les cellules détruites (mortes) et les cellules saines (vivantes), qui peuvent être très larges pas plus de 50 µm.

2. Effet mécanique (cavitation)

Lorsque la technique HIFU est appliquée à haute puissance et avec des impulsions très courtes, les effets mécaniques prédominent :

• Cavitation acoustique : Il s'agit d'un processus dans lequel les ondes ultrasonores interagissent avec les gaz dissous dans les tissus (microbulles), provoquant leur oscillation ou leur effondrement.

• Destruction (Hystotripsie) : Le fort, effondrement inertiel l'explosion des microbulles génère une onde de choc qui perturbe mécaniquement les membranes cellulaires, détruisant ainsi le tissu (histotripsie).

• Administration de médicaments (sonoporation) : À des niveaux d'intensité plus faibles, les microbulles oscillent écurie, Ce processus crée des pores temporaires dans les membranes cellulaires (sonoporation). Ce mécanisme réversible augmente la perméabilité et permet aux médicaments ou aux thérapies géniques de pénétrer dans les cellules cibles.

II. Principaux domaines d'application des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) en médecine

Les applications HIFU se répartissent en trois grandes catégories : destruction directe des tissus (ablation), administration ciblée de médicaments et autres mécanismes de soutien.

1. Destruction des tissus malades (Ablation)

1.1. Traitement oncologique (Tumeurs)

La thérapie par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est utilisée comme méthode non invasive pour traiter diverses affections. malin (cancéreux) et bénin (non cancéreux) tumeurs.

• Cancer de la prostate : Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) constituent une méthode non invasive de traitement du cancer de la prostate localisé. Ils permettent une destruction précise de la tumeur tout en préservant les nerfs et les muscles responsables de la fonction érectile. fonction sexuelle et contrôle urinaire.

• Cancer du foie (CHC) : Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) sont utilisés pour détruire les tumeurs du foie. Dans de nombreux cas, ils sont associés à d'autres thérapies, ce qui en augmente l'efficacité.

• Formations bénignes : La thérapie HIFU est une option de traitement efficace et sûre pour fibromes utérins (myome utérin) – une tumeur gynécologique fréquente. Cette approche ne laisse aucune cicatrice chirurgicale et convient aux femmes qui souhaitent conserver leur utérus.

• Autres tumeurs : Il est utilisé pour traiter les tumeurs dans sein (par exemple, les fibroadénomes), rognons et pancréas.

1.2. Neurochirurgie (Maladies du cerveau)

• Tremblement: Il a été démontré que les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU), généralement guidés par IRM (MRgFUS), sont efficaces pour réduire tremblement essentiel (secousses incontrôlables) et tremblements associés à maladie de Parkinson. Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) détruisent une petite zone spécifique du cerveau (le thalamus). sans ouvrir le crâne.

1.3. Maladies osseuses

• L'HIFU est utilisé pour soulager douleur causée par les métastases (propagation du cancer) dans les os.

• Chez les enfants et les jeunes, les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) sont utilisés pour détruire ostéome ostéoïde – un type de tumeur osseuse bénigne.

2. Administration ciblée de médicaments

La thérapie HIFU peut être utilisée en association avec des médicaments pour garantir qu'ils atteignent la zone malade à forte concentration.

2.1. Pénétration dans le cerveau (Ouverture du CMB)

HIFU, souvent avec l'aide de microbulles, peut temporairement ouvrir la barrière hémato-encéphalique (la barrière épaisse qui empêche la plupart des médicaments d'atteindre le cerveau). Cela permet aux médicaments, aux anticorps ou aux thérapies géniques de pénétrer dans le cerveau pour traiter les tumeurs., maladie d'Alzheimer ou maladie de Parkinson. L'ouverture de la barrière est temporaire et réversible.

2.2. Libération précise du médicament

Les médicaments peuvent être encapsulés dans médias spéciaux (par exemple, des liposomes ou des microbulles) qui sont sensibles à la chaleur ou à la pression.

• Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) ciblent la tumeur pour provoquer hyperthermie légère (chauffage modéré, environ 42 °C). Cette chaleur provoque la transformation du milieu en libérer le médicament directement dans la zone cible.

• Ceci est particulièrement utile en chimiothérapie, car réduit la toxicité sur des cellules saines.

2.3. Augmentation de la perméabilité cellulaire

Les effets mécaniques des ultrasons focalisés de haute intensité (cavitation stable) peuvent créer temporairement petits pores dans les membranes cellulaires (sonoporation), qui facilite l'entrée de médicaments ou de gènes dans les cellules.

3. Autres mécanismes et effets de soutien

• Sensibilité accrue aux autres traitements : L'hyperthermie légère (échauffement) obtenue avec les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) peut augmenter activité métabolique les cellules cancéreuses, les rendant plus sensibles à chimiothérapie et radiothérapie. Cela permet d'obtenir le même effet avec doses de rayonnement plus faibles.

• Lutte contre les caillots (thrombolyse) : Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) peuvent être utilisés pour dissoudre les caillots sanguins Dans les vaisseaux (par exemple lors d'un AVC), des forces mécaniques permettent de rétablir une circulation sanguine normale.

• Arrêter le saignement (Hémostase) : L'effet thermique des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) peut vaisseaux sanguins lésés proches et arrêter les saignements internes par coagulation.

• Stimulation immunitaire : La destruction du tissu tumoral par HIFU (par la chaleur ou par rupture mécanique) peut active le système immunitaire le corps à reconnaître et à attaquer les cellules cancéreuses.

• Traitement palliatif : Le HIFU est également utilisé pour soulager la douleur chez les patients atteints de métastases osseuses, offrant un soulagement rapide par rapport à la radiothérapie traditionnelle.

III. Avantages de la thérapie HIFU

Globalement, la HIFU offre des avantages significatifs par rapport aux méthodes traditionnelles, notamment : moins invasif, récupération plus rapide (souvent en quelques jours), faible risque des infections et du manque d'exposition à rayonnement ionisant (car elle est guidée par IRM ou échographie diagnostique).

IV. Avenir et défis des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) en médecine

L'intérêt pour les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) a considérablement augmenté, mais malgré des résultats cliniques prometteurs (notamment dans le traitement des fibromes et des tremblements), cette technologie n'en est encore qu'à ses débuts.

Principales orientations pour les recherches futures :

• Oncologie: Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur avantages médicaux à long terme dans le traitement du cancer et une meilleure compréhension de son rôle en association avec d'autres thérapies.

• Neurologie: Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer les paramètres optimaux d'ouverture du CMB dans les maladies neurodégénératives telles que maladie d'Alzheimer.

• Normalisation et aspects techniques : L'hétérogénéité des protocoles dans les essais cliniques, notamment dans le traitement du carcinome hépatocellulaire, rend les analyses comparatives difficiles. Afin d'assurer une plus large acceptation, les paramètres techniques (fréquence, puissance, durée d'exposition) doivent être standardisés et mieux documentés.

• Sécurité: Bien que la thérapie HIFU soit généralement sûre, il convient de prêter attention aux effets secondaires rares, tels que : brûlures cutanées. Dans les applications cardiologiques (par exemple, l'ablation de la fibrillation auriculaire), des problèmes de sécurité ont été constatés, tels que les fistules atrio-œsophagiennes.