レーザー誘発熱療法（LITT）における高出力レーザーシステムの中心的な役割は、精密かつ低侵襲な熱破壊エンジンとして機能することです。これらのシステムは、経皮的（皮膚を通して）挿入により、高強度のエネルギーを腫瘍組織に直接供給することで機能します。このエネルギー適用は、健康な構造を温存しながら病変組織を効果的に焼灼するために、リアルタイム画像下で厳密に監視されます。
LITTにおける高出力レーザーは、制御された凝固壊死を誘発するための主要なエネルギー供給メカニズムとして機能します。磁気共鳴画像法（MRI）ガイダンス下で組織温度を臨界レベルまで上昇させることにより、これらのシステムは、小児脳腫瘍や小範囲の浸潤性乳がんを含む、繊細な病変の治療を可能にします。
作用機序
経皮的エネルギー供給
LITTシステムの基本的な操作には、経皮的挿入が含まれます。光ファイバーアプリケーターが小さな切開部を通して腫瘍腔に直接誘導されます。
これにより、高強度のエネルギーが健康な皮膚や表面組織を迂回し、熱負荷を標的部位にのみ供給できます。このアプローチにより、LITTは開腹手術とは異なる低侵襲処置に分類されます。
凝固壊死の誘発
レーザーの生物学的目的は、凝固壊死を誘発することです。これは、腫瘍を効果的に無力化するために必要な特定の種類の細胞死です。
これを達成するために、レーザーは組織温度を特定の治療範囲、通常は60°Cから80°Cの間に上昇させます。この熱ウィンドウ内で、タンパク質の変性が起こり、構造の崩壊と病変組織の固化につながります。
精度と制御
MRIガイダンスの必要性
生のレーザー出力が熱を提供しますが、MRIガイダンスが制御を提供します。レーザーシステムは、熱焼灼をリアルタイムで視覚化するために、磁気共鳴画像法と連携して動作する必要があります。
この画像フィードバックループは重要です。これにより、外科医はレーザーエネルギーが正確にどこに吸収されているかを確認でき、「キルゾーン」が腫瘍の境界に厳密に適合していることを保証します。
標的アプリケーション
この高度な制御により、LITTは特に敏感な領域や到達困難な領域に適しています。
主要な参考文献は、精度が認知機能を維持するために最も重要である小児脳腫瘍の治療におけるその有効性を強調しています。また、より広範な外科的切除に代わる選択肢として、小範囲の浸潤性乳がんにも使用されています。
トレードオフの理解
熱拡散と安全限界
LITTは精度を提供しますが、熱拡散の管理は重要な制約です。レーザーは高エネルギーを放出するため、熱は自然に周囲の組織に伝導します。
温度が目標範囲を超えた場合や監視が遅れた場合、隣接する健康な構造を損傷するリスクがあります。逆に、温度が低すぎると、腫瘍が完全に焼灼されない可能性があります。
システムの複雑さ
MRI互換性の要件は、複雑さを増します。レーザー装置は非強磁性であり、外科医の視界を妨げるアーチファクトを作成することなく、MRIスイートの高磁場内で動作できる必要があります。
目標達成のための適切な選択
熱療法用の高出力レーザーシステムを評価する際には、エネルギー供給とリアルタイム視覚化の間のバランスが決定要因となります。
- 腫瘍破壊が主な焦点の場合：完全なタンパク質変性と凝固壊死を保証するために、60〜80°Cの温度を維持できるシステムを優先してください。
- 患者の安全が主な焦点の場合：熱拡散を監視し、リアルタイムで健康な組織を保護するために、レーザーシステムがMRI温度測定と完全に統合されていることを確認してください。
LITTの有効性は、レーザーのパワーだけでなく、そのパワーが制御および封じ込められる精度にも依存します。
概要表：
| 特徴 | 説明 | 主要指標/詳細 |
|---|---|---|
| 主な目的 | 凝固壊死の誘発 | タンパク質変性と組織死 |
| エネルギー供給 | 経皮的光ファイバー | 低侵襲腫瘍ターゲティング |
| 熱範囲 | 治療熱レベル | 60°C〜80°C |
| ガイダンスシステム | リアルタイムMRI監視 | 安全性と境界制御を保証 |
| 主要な用途 | 繊細な病変 | 小児脳腫瘍、乳がん |
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参考文献
- Mina Ghanbari, Ghader Rezazadeh. Thermo-vibrational analyses of skin tissue subjected to laser heating source in thermal therapy. DOI: 10.1038/s41598-021-02006-7
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Belislaser ナレッジベース .
