对比观察纳米微泡与微米微泡在高强度聚焦超声消融新鲜离体牛肝中的增效作用

目的探讨纳米微泡与微米微泡在增效高强度聚焦超声(HIFU)作用中的差异。方法机械振荡低速离心法制备纳米微泡。分别采用0.2、0.5和0.8 ml的纳米微泡、Sono Vue微泡及PBS溶液联合HIFU消融离体牛肝。HIFU功率为180 W,辐照时间5 s,记录各次消融靶区凝固性坏死体积大小,并行统计学分析。结果各剂量下纳米微泡组与Sono Vue组消融的组织体积均大于PBS溶液组(P﹤0.05);随着纳米微泡组与Sono Vue组剂量的增加,其消融体积均明显增加,而各PBS组差异无统计学意义(P﹥0.05)。在相同的剂量下,纳米微泡组消融体积大于Sono Vue组(P﹤0.05)。结论纳米微泡及微米微泡均能显著增强HIFU的消融效果,在相同剂量条件下,纳米微泡较微米微泡能更好地提高HIFU的治疗效果。     

高强度聚焦超声联合微泡损伤山羊肝的增效性研究

目的 探讨超声造影剂SonoVue用于增强高强度聚焦超声(HIFU)损伤山羊肝组织的可行性.方法 南江黄羊15只,采用自身对照,分为HIFU治疗组(对照组)和HIFU联合造影剂治疗组(实验组).治疗深度30 mm,分别在声功率为150 W、250 W、350 W条件下对肝定点辐照15 S.辐照后24 h处死动物,解剖观察凝固性坏死情况,并作病理切片分析.结果 在相同声辐照参数下,实验组凝固性坏死发生率及凝固性坏死区域长、宽、厚、体积均明显大于对照组(P＜0.05),随功率增加实验组凝固性坏死体积增加幅度较对照组更明显,实验组能效因子(EEF)明显小于对照组.凝固性坏死区与正常肝组织分界清楚,且病理切片显示损伤为不可逆性,分界处可见大量空泡.结论 HIFU联合微泡造影剂能在山羊肝中形成完全的凝固性坏死,同时提高凝固性坏死的损伤率,增大凝固性坏死体积,提高HIFU治疗效率.     

载Fe3O4高分子微球联合高强度聚焦超声损伤兔乳腺移植瘤的实验研究

目的 探讨自制载氧化铁高分子微球(Fe3O4/PLGA)联合高强度聚焦超声(HIFU)对兔VX2乳腺癌消融效果的影响.方法 双乳化法制备载Fe3O4的高分子微球.建立兔VX2乳腺癌模型32只,于肿瘤接种后14d,随机分为4组,第1组实验兔给予单纯HIFU辐照;第2、3、4组在HIFU辐照前,距肿瘤中心约3 mm处,经肿瘤3、6、9、12点钟方向,分别注入生理盐水、PLGA、Fe3O4/PLGA共0.5 ml,局部按摩1 min后行HIFU定点辐照,辐照声功率150 W,辐照时间5 s.HIFU辐照结束后,观测靶区凝固性坏死体积,采集标本行HE染色,增殖细胞核抗原(PCNA)检测及透射电镜观察.结果 Fe3O4/PLGA微球联合HIFU辐照明显增加肿瘤组织凝固性坏死体积(P＜0.05),降低肿瘤PCNA阳性表达率(P＜0.05).光镜下观察坏死区与周围组织分界清楚,电镜下癌细胞结构欠清晰,可见Fe颗粒沉积于胞浆.结论 自制Fe3O4/PLGA能有效增强HIFU消融兔乳腺VX2肿瘤的生物学效应.     

超声造影剂增强HIFU消融作用的病理学研究

目的探讨超声造影剂增强高强度聚焦超声（HIFU）消融生物组织作用的病理学改变。 方法24只新西兰大白兔按体质量配对分为两组，A组肝脏接受单纯HIFU辐照，B组动物接受辐照前经静脉注射超声造影剂SonoVue。辐照后测量组织凝固体积并观察光电镜下组织学及细胞超微结构改变。 结果A组与B组组织凝固体积分别为（0．07±0．02）cm^3和（0．21±0．06）cm^3（P＜0．05）。光镜下两组辐照区肝组织未见凝固性坏死，B组可见部分细胞膜及胞核破坏。电镜下两组辐照区细胞内均未见完整细胞器，均呈现不可逆凝固性坏死，A组辐照区细胞结构较B组清楚。 结论超声造影剂增加HIFU焦域体积并进一步破坏细胞结构，从而增强HIFU消融作用。     

多功能超声造影剂体外超声-磁共振双模态显像及增效高强度聚焦超声的实验研究

目的 制备一种新型的多功能超声造影剂,体外观察其超声、磁共振(MR)成像效果及增强高强度聚焦超声(high-intensity focused ultrasound,HIFU)消融效果.方法 采用双乳化法合成载超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide,SPIO)纳米颗粒的高分子微球(s-PLGA),检测其一般性质.制备体外成像模型,应用超声诊断仪及磁共振扫描仪对不同浓度s-PLGA分别行超声及MR成像.另取新鲜离体牛肝,局部注射s-PLGA后,给予不同HIFU辐照参数,通过计算辐照区凝固性坏死体积评价s-PLGA增强HIFU消融效果.结果 制备的s-PLGA呈球形,平均直径为(885.6±133.2)nm.体外超声显像,sPLGA呈高回声,回声强度随浓度及机械指数减小而降低;磁共振T2WI呈负增强显像.注射s-PLGA后行HIFU辐照,辐照区凝固性坏死体积明显增大(P＜0.05).结论 自制的多功能超声造影剂-载超顺磁性氧化铁高分子微球具备超声、MR双模态复合成像与增效HIFU的功能.     

超声造影剂对高强度聚集超声治疗兔肝VX2肿瘤的影响

目的探讨高强度聚焦超声（HIFU）联合超声造影剂治疗兔肝VX2肿瘤时，不同剂量的超声造影剂对治疗效应的影响。方法45只荷瘤兔随机分为三组：A组，单纯HIFU辐照组；B组和C组，均为联合辐照组，超声造影剂剂量分别为0．03ml／kg和0．05ml／kg。结果超声造影剂能够增强HIFU治疗效率，且超声造影剂的剂量越高，HIFU治疗效率提高越明显（P〈0．05）。结论超声造影剂可以提高HIFU治疗效率，而且超声造影剂剂量越高则HIFU的治疗效率越高。     

高强度聚焦超声联合微泡损伤山羊肝脏的实时声像图研究

目的 探讨HIFU联合微泡造影剂损伤山羊肝脏的超声声像图变化及其对损伤的监控.方法 经静脉注入微泡造影剂后,对15只山羊肝脏进行HIFU定点辐照,观测HIFU辐照后靶区的灰阶值和回声增强范围随时间变化的关系,并比较研究回声增强范围的面积与实际损伤最大面积的关系.结果 靶区强回声范围的面积、灰阶值在HIFU辐照后5 min趋于稳定;HIFU辐照后5 min时靶区强回声范围的面积与实际损伤面积一致,较白色凝固性坏死面积略大.结论 可通过实时超声监控HIFU联合微泡造影剂损伤山羊肝脏的靶区声像图变化来指导治疗和判断疗效.     

静脉注射超声造影剂全氟显对术中高强度聚焦超声消融兔VX2肝癌的增强效应

目的 探讨全氟烷微泡类超声造影剂全氟显对高强度聚焦超声(HIFU)消融兔VX2肝癌的增强效应及机制.方法 32只早期VX2肝癌兔分2组:①16只单纯HIFU治疗组;②16只先静脉注射全氟显,再行HIFU治疗组,比较两组治疗所需时间.术后2 h、第2 d、第3 d和第7 d各解剖4只兔,对比两组治疗区凝固性坏死体积大小及光学和电子显微镜下肝癌的病理学及超微结构改变.结果 术后2 h至7 d两组兔的治疗区均产生边界清楚的灰白色凝固性坏死灶.光学显微镜下靶区内的癌细胞核固缩、碎裂、溶解或消失,增强HIFU组细胞浆内见大量的空化泡,部分融合成巨大空化泡,较单纯组明显多且大.电子显微镜下两组的癌细胞结构模糊,细胞膜、核膜连续性丧失,核碎裂、溶解,细胞器明显肿胀或消失,出现大小不等的空泡样结构.增强组治疗时间[(203±119)s]较单纯组[(348±135)s]明显少(P＜0.05);凝固性坏死体积相似,分别为(1054±526)mm3和(978±367)mm3(P＞0.05).结论 HIFU能有效、安全地治疗兔VX2肝癌,全氟显可增强HIFU消融兔VX2肝癌的生物学效应.     

低频超声辐照联合微泡抑制裸鼠人前列腺癌移植瘤的实验研究

目的 观察低频超声(20 kHz)辐照联合静脉注射微泡造影剂SonoVue对裸鼠人前列腺癌Du145移植瘤的抑瘤效应,并探讨其可能的抑瘤机制.方法 通过细胞移植和瘤块移植方法建立24只裸鼠人前列腺癌Du145移植瘤模型,随机分为超声微泡组、单纯超声组、单纯微泡组和对照组,每组6只.超声微泡组:尾静脉注射0.2 mL SonoVue的同时对瘤体行20 kHz超声辐照,辐照强度2 W/cm2,辐照2 min;单纯超声组:尾静脉持续缓慢推注生理盐水0.2 mL,同时超声辐照2 min;单纯微泡组:尾静脉持续缓慢推注SonoVue 0.2 mL同时行假照;对照组不做任何处理.各组均隔天治疗1次,共3次.治疗后测量瘤体大小,绘制瘤体生长曲线,计算抑瘤率.首次治疗后14 d剥离瘤体,通过光镜、电镜观察肿瘤组织病理改变.免疫组织化学法观察CD34阳性染色血管,计算肿瘤微血管密度(MVD),比较各组间MVD的差异.结果 24只裸鼠均成功植瘤.治疗后超声微泡组瘤体体积明显小于其他各组(P＜0.05),抑瘤率为62.70%.HE染色观察超声微泡组瘤体组织大部分损伤坏死,电镜下超声微泡组肿瘤内微血管的内皮细胞损伤,线粒体肿大,基底膜断裂.超声微泡组瘤体内CD34阳性染色微血管数减少,其MVD值显著低于其他各组(P＜0.05).结论 20 kHz低频超声辐照联合微泡造影剂SonoVue可有效抑制裸鼠人前列腺癌移植瘤的生长,其抑瘤机制是超声空化效应破坏肿瘤的微血管.     

超声造影剂增强疗效结合超声高强度聚焦治疗的实时影像监控研究

目的探讨微泡造影剂联合高强度聚焦超声治疗对实时监控超声声像图的影响。方法对20只山羊肝脏进行自身前后对照分组,观测靶区HIFU定点辐照前后的超声声像图面积和灰阶变化,并比较声像图面积与实际损伤的凝固性坏死灶最大切面面积。结果HIFU辐照后,全氟显组靶区声像图面积、灰阶值及形成的凝固性坏死灶最大切面面积均较对照组明显增高(P<0.05)。实际损伤切面面积与辐照结束后即刻、2min、5min及10min时的声像图比较,其比值分别为0.33±0.12、0.55±0.21、0.72±0.15、0.94±0.23。结论微泡造影剂可明显增强HIFU对山羊肝脏的作用效应,通过观察HIFU辐照过程中的声像图变化,可实时指导HIFU治疗和判断治疗效果。     

高强度聚焦超声联合超声造影剂消融兔肝后细胞凋亡和增殖细胞核抗原表达的研究

目的：探讨高强度聚焦超声（HIFU）联合超声造影剂消融技术对兔肝组织细胞凋亡和增殖细胞核抗原（PCNA）表达的影响。方法：40只新西兰纯种大白兔分为A、B组，A组兔肝接受HIFU辐照前，经耳缘静脉注射生理盐水；B组接受辐照前注射超声造影剂SonoVue。A、B组均在辐照后5min、1d、3d、7d、14d分别处死4只动物，将肝取出体外观察，取靶区及周围组织（距靶区边缘5mm以内），HE染色观察组织病理学改变，原位末端标记法（TUNEL）检测细胞凋亡，免疫组织化学方法检测细胞PCNA表达。结果：HIFU辐照后3d、7d、14dB组辐照区域边缘纤维包裹带宽度大于A组（P〈0．05）。HIFU辐照后1d、3d、7d、14dB组靶区周围组织（距靶区边缘5mm以内）凋亡细胞数和PCNA阳性细胞指数较A组增高（P〈0．05）。结论：与单纯HIFU相比，HIFU联合超声造影剂促进了消融后坏死区域机化包裹，增加了HIFU靶区周围细胞凋亡，提高了细胞增殖能力，为进一步增强HIFU消融作用提供了实验数据。     

超声造影剂增强HIFU消融兔肝组织的电镜观察

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)联合超声造影剂消融后兔肝细胞超微结构变化。方法30只动物分为两组,A组单纯HIFU辐照,B组辐照前注射超声造影剂。辐照后1h、6d、14d电镜观察。结果辐照后两组靶区细胞坏死,辐照后早期A组靶区可见细胞轮廓。辐照后6d两组靶区细胞崩解,边缘见纤维包裹带,靶区周围细胞浊肿,B组较A组严重,B组靶区周围凋亡小体多于A组。结论超声造影剂增强HIFU消融作用,进一步破坏组织超微结构。     

Enhancing effects of SonoVue, a microbubble sonographic contrast agent, on high-intensity focused ultrasound ablation in rabbit livers in vivo.

OBJECTIVE: The purpose of this study was to explore the enhancing biological effects of SonoVue (Bracco SpA, Milan, Italy), a sulfur hexafluoride sonographic contrast agent, on high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation in vivo. METHODS: Forty-five rabbits were randomly divided into 3 groups and underwent laparotomy. Animals in group 1 were given injections of 0.2 mL of SonoVue intravenously; animals in group 2 were given physiologic saline; and those in group 3 were not given injections as control. The exposure time was set at 2 seconds with the acoustic power at 600 W. After HIFU ablations, volumes of coagulated regions were measured. Liver tissues were examined under light microscopy with hematoxylin-eosin staining and under transmission electron microscopy. RESULTS: Coagulated volumes in group 1 (mean +/- SD, 2.41 +/- 0.44 cm(3)) were larger than those in group 2 (0.80 +/- 0.13 cm(3)) and group 3 (0.83 +/- 0.16 cm(3)) (P < .05). Separated from the surrounding area with a clear demarcation line, the targeted area in each group showed a few necrotic cells on light microscopy with the hematoxylin-eosin stain. More bubbles were observed under light microscopy in exposed areas in group 1 than in the other 2 groups (P < .05). Electron microscopy showed more severe cell ultrastructure disorder, including more interrupted cell nuclear membranes, in targeted areas in group 1 than in the other 2 groups. Conversely, in all the groups, untreated areas were not affected. CONCLUSIONS: SonoVue can substantially enhance the ablation effects of HIFU, suggesting that microbubble contrast agents may be useful for improving HIFU efficiency.     

Contrast-enhanced ultrasound assessment of tissue response to high-intensity focused ultrasound

We report the use of contrast-enhanced ultrasonography as an immediate means of assessing the clinical response to high-intensity focused ultrasound (US) or HIFU treatment of liver tumours. HIFU is a noninvasive transcutaneous technique for the ablation of tumours that has been shown to destroy tumour vasculature, as well as to cause coagulative necrosis of tumour cells. As a dynamic indicator of tissue perfusion, microbubble contrast agents have already been reported to increase the diagnostic sensitivity of ultrasonography in the detection of liver tumours. This report documents the ability of one i.v. microbubble contrast agent (SonoVue, Bracco, Italy) to delineate the extent of HIFU ablation by comparison of pre- and immediately posttreatment perfusion within the target tumour. Observed changes were seen to correlate well with the ablated volume on histologic evaluation of the treated volume. This is the first time that this imaging technique has been reported in this setting.     

Transmission electron microscopy of rabbit liver after high-intensity focused ultrasound ablation combined with ultrasound contrast agents

The purpose of this study was to observe sequential changes in rabbit liver under transmission electron microscopy after high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. Thirty rabbits were randomly divided into 2 groups. The livers of rabbits in group A underwent single HIFU ablation; those in group B were given the ultrasound contrast agent Sonovue 0.2 mL/kg before HIFU exposure. Five rabbits from each of the 2 groups were killed at 0 h, 6 d, and 14 d after HIFU ablation. Tissue samples that included targeted and untargeted tissues were observed under transmission electron microscopy. Electron microscopy showed that most of the cell organs in targeted areas of groups A and B disappeared early after HIFU, but the basic cell structure was seen in group A. On the sixth day after HIFU ablation in the 2 groups, all cells in the targeted areas were disrupted and fibrous bands were detected in the rims of targeted areas. In surrounding areas, cell swelling in group B was more severe than in group A, and a greater number of apoptotic bodies were found in group B. The use of an ultrasound contrast agent can enhance the effects of HIFU ablation on the destruction of cell ultrastructure and can enlarge the region of HIFU ablation; this provides experimental evidence for control of HIFU effects.     

HIFU体外块"切除"动物肝脏、肾脏和肌肉的剂量研究

目的　用能效因子( energy- efficiency factor,EEF)作为高强度聚焦超声( high intensity focused ultrasound,HIFU)治疗剂量学评价指标来研究HIFU切除组织块的治疗剂量。方法　按照由束损伤→片损伤→块损伤的治疗原则,使用声强为70 0 0～2 770 0 W/ cm2 ,扫描线长3 0 mm,扫描速度3 mm/ s,束损伤的空间间距5～1 0 mm,片损伤的空间间距5 mm,在山羊肝脏、肾脏和肌肉中形成一个凝固性坏死块。并把形成单位体积凝固性坏死所需的超声能量叫做HIFU治疗的EEF,用EEF作为HIFU治疗剂量学评价指标。结果　按照束损伤→片损伤→块损伤的组合方式能在山羊肝脏、肾脏、肌肉中形成一个完整的凝固性坏死块,且中间没有正常组织残留。在山羊肾脏中形成一个凝固性坏死块的EEF明显大于在山羊肝脏中形成一个凝固性坏死块的EEF,而相比于肾脏和肝脏,在山羊肌肉中形成一个凝固性坏死块的EEF最小。结论　本研究表明同一超声能量在不同的靶组织中所产生的凝固性坏死体积不同,组织的结构、功能状态对HIFU治疗肿瘤的效果具有较大的影响,HIFU治疗剂量学的研究有望为临床治疗肿瘤提供剂量学指导     

微泡造影剂及超声促进绿色荧光蛋白质粒在人肝癌细胞HepG2内表达的实验研究

目的研究微泡造影剂与超声辐照是否能提高绿色荧光蛋白质粒在人肝癌细胞HepG2中的转染率。方法将培养的HepG2细胞分为四组：第一组为对照组；第二组以脂质体转染；第三组加入微泡造影剂SonoVue并予以超声辐照；第四组加入脂质体和微泡造影剂SonoVue并予以超声辐照．将合有绿色荧光蛋白报告基因的真核表达质粒pEGFP-N1转染人肝癌细胞HepG2，24小时后以荧光显微镜观察人肝癌细胞HepG2中的绿色荧光蛋白表达情况，并用流式细胞仪测算转染率。结果脂质体转染组与微泡造影剂＋超声辐照组有显著性差异（P〈0．05）。脂质体＋微泡造影剂＋超声辐照组与微泡造影剂＋超声辐照组有显著性差异（P〈0．01）结论微泡造影剂和超声辐照协同脂质体能提高目标基因在肝癌细胞内的转染率。     

微泡造影剂与超声消融子宫肌瘤能效关系的研究

目的 研究微泡造影剂对超声消融人子宫肌瘤能效因子的影响.方法 因切除子宫肌瘤而的新鲜离体子宫20个,体外灌注造影剂与林格氏液混悬液,分为三组.浓度A组：微泡浓度2×108/ml;浓度B组：微泡浓度1×108/ml,对照组：单纯林格氏液.超声观察到肌瘤内部出现回声增强时,立即用聚焦超声肿瘤治疗系统以定点方式消融,消融深度分别为20 mm、30 mm及40 mm.超声消融结束后测量坏死区域体积,计算能效因子.结果 浓度A组能效因子为（6.85±3.16）J/mm3,浓度B组为（14.79±5.24）J/mm3,对照组为（29.11±10.76）J/mm3,三者依次增大,差异有统计学意义（P〈0.01）.结论 加入微泡造影剂后,消融单位体积子宫肌瘤组织所需能量明显降低.