多电极射频体外肝消融热场分布的实验研究

目的探讨肝组织多电极射频的消融范围和热场分布情况.方法使用国产WE-7568射频消融仪和14G多电极射频针,对16块体外新鲜猪肝和牛肝组织消融,设置中心温度70°～80℃,持续10分钟,消融中测量电极针两旁4cm范围内的温度变化,随后观测肝组织凝固形态和范围.结果以电极针母针为中心6cm×6cm类圆形范围内平均温度可达50℃以上,4cm×3cm类圆形范围内可超过70℃,最高温度区在针尖前1cm,平均温度达99℃.消融凝固区为横椭圆形,猪肝凝固范围的平均大小5.1cm×3.9cm,牛肝的平均大小6.6cm×4.6cm,凝固体的中心位于针尖前0.5～1.0cm处.消融中升温速度快者凝固范围小,反之则大.结论使用本装置在体外肝可获得较大的组织凝固范围,最高温度区和凝固体中心点在针尖前方,消融中升温速度与凝固范围大小有关.     

运用Cool-tip射频电极肝脏复合消融的实验研究

目的 了解在使用Cool-tip射频电极下肝组织的复合消融特点,为临床制定肝癌消融方案提供参考.方法 分别采用裸露端3cm的单束和裸露端2.5cm集束Cool-tip射频电极对离体新鲜猪肝行多针多点复合射频消融,能量输出0～200W,单次消融时间12min,观察不同针距及布针数所造成的组织凝固范围和形态.结果 单束电极复合消融针距2cm,而集束电极针距3cm,所获得的凝固区重叠好,横向2针2点和不同深度1针2点消融所获得的凝固范围(深径×横径×前后径)分别约为4.0cm×4.5cm×3.0cm、5.8cm×3.5cm×3.0cm;4.7cm×6.5em×4.5cm、6.5cm×4.5cm×4.3cm.集束电极3针3点,呈等边三角形布针,针距3cm,获得凝固范围约为4.8cm×6.4cm×6.8cm.集束电极4针4点,呈菱形布针,针距3cm,所获得的组织凝固范围约为5.0cm× 6.6cm×8.2cm.同针距呈正方形布针,所获得的组织凝固范围约为5.2cm×6.5cm×6.8cm.结论 设计合理的复合消融方案既可以提高消融效率、避免过度消融,又可以获得足够的凝固重叠范围.集束电极复合消融可使射频消融适应症扩大到6cm肿瘤.     

热力学有限元方法研究骨组织热传导的三维空间分布

参考生物力学有限元模型方法建立牛胫骨近端三维热力学有限元模型。选取新鲜牛胫骨上段15cm，以层厚2mm CT扫描胫骨近端，运用同济大学生物医学工程研究所实验室编写的数字图像处理程序处理CT图像，点云采集文件输入逆向工程软件Geomagic进行实体模型构建。将生成的实体模型IGES文件导入到有限元分析软件Ansys9．0中去，构建热力学有限元模型，进行三维热力学有限元模型的传热计算。模型骨结构表面温度设定37℃，骨内指定部位假设有15rnnl直径球形区域热源，温度为90℃，在该条件下执行稳态计算。结果显示距离热源不同距离的横截面温度分布等值线密度不同，越接近电极．等值线越密集，且呈不规则椭圆形。在模型矢状面上，距离热源越近，温度分布等值线越密集，越远越稀疏，亦呈不规则椭圆形分布。提示牛胫骨组织消融范围的大小与电极针暴露长度和空间布针位置密切相关。在骨组织中，整个热力场围绕消融电极呈不规则椭圆球形分布。     

离体骨的置入式微波消融木

背景：微波高温可直接灭活骨肿瘤细胞,并且可维持骨的支架作用。目的：探讨置入式微波对离体状态下正常骨组织的消融作用。方法：采用微波消融治疗仪对新鲜离体猪骨干骺端进行消融,功率分别为60,70,80,90,100W,消融时间300s,微波频率2450MHz。刻度尺测量凝固区最长直径及最短直径;取凝固区标本,光镜及电镜观察其组织形态及超微结构。结果与结论：置入式微波在不同功率下消融形态基本恒定,纵面上看类似一个椭球形,横面上看类似一个圆形,微波消融范围随着功率的增加明显增大,光镜下未见变化,电镜下可见经微波消融后的骨组织骨细胞核消失、空泡化,呈现完全坏死。说明置入式微波对离体状态下正常骨组织有消融作用。     

超声引导2 450 MHz水冷式微波电极高功率脾脏消融的实验研究

目的探讨2450MHz水冷式微波电极脾组织消融的高功率条件及安全性。方法4头小香猪建立淤血性脾肿大的动物模型;2450MHz水冷式微波电极行脾消融12个点,以功率不同分为70W、80W两组,每组6个点,时间均为600s;10个点开腹消融并同时测温,2个点经皮消融未测温。消融时观察脾局部的改变,消融后实测凝固区的长径、宽径,并计算体积。结果应用2450MHz水冷式微波电极70W、80W高功率条件下12个点的脾消融中,电极杆温均小于40℃。脾凝固区呈红褐色,表面干燥皱缩;出针后针道无活动性出血,包括经皮的2次消融。80W组的消融体积比70W组明显增大,两组温度场比较旁开15mm、20mm处差异显著,80W组温度明显增高。结论2450MHz水冷式微波电极高功率脾消融是安全的,功率的提高能够明显增大消融体积。     

超声引导扇形立体定位单极冷循环射频消融离体猪肝实验研究

目的 通过离体猪肝的实验研究为超声引导扇形立体定位单极冷循射频消融(RFA)治疗肝癌提供参考依据.方法 应用单极冷循环射频消融治疗仪,取新鲜离体猪肝20个,分成2组,每组10个,应用单点和多点2种方法 进行实验.单点每次消融时间分别设定为6、8、10、12 min;多点扇形立体定位按设计为1针2点、2针4点、3针6点、4针8点法,每次消融时间设定为6 min.电极间的间距为2 cm,发射功率分别设置为50、70、90、120 W,在超声引导下行穿刺新鲜猪肝进行射频消融.超声实时观察猪肝声像图变化.切开猪肝观察及测量凝固范围,计算消融凝固面积,并将两组消融的面积进行比较;同时行病理检查.结果 声像图显示强回声气化区域逐渐扩大,离体猪肝凝固性坏死面积随时间及功率的增加逐渐扩大,扩大到一定范围后不再扩大.切开猪肝观察,单点消融区域的形态呈椭球形;多点扇形立体定位离体猪肝消融区域的形态呈类圆形,消融范围明显大于单点消融.镜下:RFA治疗区周围1 cm肝细胞正常,作用区细胞脱落、松解、变性,大片坏死区,失去小叶结构.结论 多点扇形立体定位消融范围明显大于单点消融,能够达到预期的治疗目的,估计具有一定临床实用价值.     

离体骨的置入式微波消融

背景:微波高温可直接灭活骨肿瘤细胞,并且可维持骨的支架作用.目的:探讨置入式微波对离体状态下正常骨组织的消融作用.方法:采用微波消融治疗仪对新鲜离体猪骨干骺端进行消融,功率分别为60,70,80,90,100 W,消融时间300 s,微波频率2 450 MHz.刻度尺测量凝固区最长直径及最短直径;取凝固区标本,光镜及电镜观察其组织形态及超微结构.结果与结论:置入式微波在不同功率下消融形态基本恒定,纵面上看类似一个椭球形,横面上看类似一个圆形,微波消融范围随着功率的增加明显增大,光镜下未见变化,电镜下可见经微波消融后的骨组织骨细胞核消失、空泡化,呈现完全坏死.说明置入式微波对离体状态下正常骨组织有消融作用.     

采用可视化仿组织体模评价射频消融对实时温度监控的影响

目的应用前列腺组织体模评价射频消融对温度监控的影响,以完善超声引导下经会阴前列腺癌射频消融治疗技术。方法采用柠檬酸缓冲液配制聚丙烯酰胺凝胶,添加牛血清白蛋白作为温度指示剂,放置8通道尿道温度监控导管,制成带导管的仿组织体模,进行超声评价。距测温导管1cm处插入电极针,在射频加温的同时,观察射频对测温有无干扰,测温误差的大小。结果射频工作时测温曲线可见细小抖动,与停机测温时的曲线比较,表现为不平整、不光滑;从计算机测量的结果分析,测温导管受射频仪干扰不大。结论射频对实时测温的影响不大,基本能够满足临床热疗的测温要求。     

新型气冷式射频消融系统的控制模式

背景：射频消融作为一种有前途的微创肿瘤治疗方法应用越来越广泛,但是现今的射频消融系统还普遍存在消融范围小的问题。目的：设计一种新型的气冷式射频消融电极的控制模式,增大射频消融的范围。方法：在气冷式射频仪的基础上,根据气冷式射频电极的特点,设计了一种新型的气冷式射频消融的控制模式,即在恒温的方式下通过气冷式电极的冷冻功率来控制射频消融的范围。控制系统采用上位机、下位机的结构,温度控制算法采用改进的PID控制算法。结果与结论：通过温度控制实验证明,改进的PID控制算法能精确地控制温度,反应速度快,能很好地应用于该控制模式。气冷式射频功率与制冷功率关系实验结果表明,通过气冷式冷却电极的功率能很好地调节射频消融的射频输出功率,达到控制消融范围的目的。     

墨汁灌注和血管铸型方法检测山羊胫骨血管应用性能的不同

目的：比较血管墨汁灌注和甲基丙烯酸甲酯血管铸型两种方法在山羊胫骨血管检测中的优缺点，为组织工程骨血管化检测寻找一种直观可行的方法。 方法：实验于2004-05／2005-07在南方医科大学南方医院创伤骨科骨组织工程实验室完成。①12只正常中国青山羊随机分为墨汁灌注组，甲基丙烯酸甲酯血管铸型灌注组，每组6只。②墨汁灌注组采用中华墨汁、甲醛及生理盐水体积比为3：1：6的复合墨汁，行双侧股动脉插管，经血管冲洗后进行灌注，低温放置24h后取下胫骨标本行进一步处理，甲基丙烯酸甲酯血管铸型灌注组，每只山羊均行双侧后肢股动脉插管，血管彻底冲洗后将预聚后的甲基丙烯酸甲酯灌注，低温放置24-28h后取下胫骨标本行下一步处理。③灌注后两组标本分别采用大体解剖，未脱钙骨磨片和脱钙后组织切片等方法观察青山羊胫骨血管的走行与分布。 结果：①山羊胫骨经墨汁灌注后大体解剖、未脱钙骨磨片和脱钙骨组织切片观察可清楚显示骨膜、骨皮质和骨髓腔血管；可以观察骨组织的显微结构，但不便于直观地观察胫骨与周围血管的空间立体结构。②血管铸型后的山羊胫骨制作的大体解剖标本，在胫骨中段制作2cm&;#215;1cm骨窗，可见髓腔内的铸型血管，骨皮质横、纵切面上可见微细的铸型血管断面；可以直观的观察山羊胫骨与周围血管的空间立体构筑，显示胫骨营养血管的分布、走行，未脱钙磨片能够清楚显示骨皮质血管网，扫描电镜可以观察到哈佛氏管内血管。 结论：血管墨汁灌注适合用于微血管检测，便于染色后同时观察骨组织的显微结构；而血管铸型标本则适合大体观察血管的空间立体构筑，较为直观，两者在组织工程骨血管化检测中有不同的应用价值。