高强度聚焦超声对兔乳腺肿瘤急性损伤的研究

目的　应用高强度聚集超声(HIFU)对兔移植性乳腺肿瘤进行急性损伤研究。方法　以纯种荷瘤新西兰兔为实验对象,将1mm3VX2肿瘤组织块移植于兔乳腺组织内制作出VX2兔乳腺肿瘤动物模型。HIFU治疗探头频率为1.6MHz,焦域声强为5800W/cm2,连续超声波照射6s。结果　HIFU能准确地定位损伤靶区内兔乳腺肿瘤,其损伤程度为不可逆性。结论　实验结果表明HIFU能准确破坏乳腺肿瘤,为进一步开展临床研究提供了一定的实验依据     

VX2骨肿瘤模型的超声造影和磁共振初步观察

目的观察实验兔VX2恶性骨肿瘤模型的超声造影、MRI表现和病理变化，为高强度聚焦超声（HIFU）治疗恶性骨肿瘤影像学随访提供实验模型。方法将VX2肿瘤组织块接种于10只新西兰大白兔胫骨上端干骺端骨髓腔内，3周后进行超声和MRI检查，并进行病理检查。结果10只模型全部接种成功，超声表现为局部骨组织回声消失，胫骨骨皮质破坏，肿瘤内部回声不均匀，彩色多普勒血流成像和彩色多普勒能量图显示肿瘤内彩色血流丰富。注人超声造影剂Sono Vue后，肿瘤明显强化，血流灌注方式呈“快进快退”。磁共振平扫T1WI呈等信号，T2WI呈不均匀高信号，增强后明显强化。病理检查镜下见大片肿瘤细胞。结论兔VX2恶性骨肿瘤模型的建立，可为HIFU治疗恶性骨肿瘤提供较为理想的实验模型，并且为治疗前后的影像学评估提供实验依据。     

高强度聚焦超声联合阿霉素治疗兔移植性乳腺癌的疗效评价

目的　探讨高强度聚焦超声 (High intensity focused ultrasound,HIFU)联合阿霉素治疗兔移植性乳腺恶性肿瘤的疗效。方法　 2 1只可移植性鳞癌 (VX2 )兔移植性乳腺肿瘤于肿瘤移植后 3周 ,于腋部扪及直径约 8mm大小的转移淋巴结时随机分为 HIFU 阿霉素治疗组 (7只 ) ,阿霉素治疗组 (7只 ) ,对照组 (7只 ) ,分别接受 HIFU 阿霉素治疗、阿霉素化疗和假照治疗。 HIFU治疗探头频率 1.6 MHz,声强 115 0 0 W/ cm2 ,行全覆盖病灶辐照治疗 ;阿霉素剂量为 2 mg/ kg,分别于 HIFU治疗前3d及治疗后 3周分 2次给药。 HIFU治疗后观察 6个月 ,观察动物的平均存活时间、 6个月存活率及肿瘤的生长和转移情况。结果　 HIFU辐照前肿瘤声像图呈低回声团块 ,辐照后肿瘤声像图呈明显强回声。 HIFU 阿霉素治疗组的平均存活时间、 6个月存活率及肿瘤的转移率分别为 (15 7.2 9± 2 7.2 9) d、4 2 .9%和 0 ,明显优于阿霉素治疗组 [(113.3± 39.3) d、14 .3%和 71.4 % ]和对照组 [(5 9.1± 11.4 ) d、 0和 10 0 % ]。结论　 HIFU联合阿霉素能有效地治疗兔移植性乳腺肿瘤 ,为 HIFU联合化疗药物治疗乳癌的临床研究提供实验依据。     

脉冲高强度聚焦超声联合微泡非热损伤兔肝VX2移植瘤的病理观察

目的探讨脉冲高强度聚焦超声(HIFU)联合微泡非热损伤兔肝VX2移植瘤的病理变化。方法将36只荷瘤兔随机分为假照组、P-HIFU组和P-HIFU UCA组进行HIFU辐照,观察辐照后组织的病理学变化。结果假照组、P-HIFU组和P-HIFU UCA组TTC染色后,肉眼下各组肿瘤组织被均匀红染,而组织学检查显示P-HIFU组和P-HIFU UCA组肿瘤细胞有损伤征象,胞浆内有大小不等空泡。结论脉冲高强度聚焦超声(HIFU)以及联合微泡均可对兔肝VX2移植瘤通过非热损伤达到治疗目的。     

高强度聚焦超声治疗兔乳腺移植性肿瘤的病理观察

目的：探讨高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU)治疗兔乳腺移植性肿瘤的病理学变化。方法：20只兔乳腺移植性肿瘤于肿瘤移植后。2周随机分为治疗组10只,对照组10只,治疗组在B超监控下接受HIFU治疗。观察辐照前后声像图和病理学改变。结果：HIFU辐照前肿瘤声像图呈低回声团块,辐照后肿瘤回声明显强,其大小与肉眼观察的损伤范围大小一致,病理检查显示肿瘤细胞已死亡。结论：在B超引导和实时监控下,HIFU能准确有效地破坏兔乳腺移植肿瘤,这为HIFU技术治疗乳腺癌的临床应用提供了实验依据。     

高强度聚焦超声与手术治疗兔乳腺肿瘤的对比性研究

目的 :评价高强度聚焦超声 (high intensity focused ultrasound,HIFU)治疗兔乳腺移植性肿瘤的疗效。方法 :30只 VX2 兔乳腺移植性肿瘤于肿瘤移植后 1 1天随机分为治疗组 1 0只 ,手术组 1 0只 ,对照组 1 0只。治疗组接受频率 1 .6MHz,声强 1 1 50 0 W· cm-2的 HIFU覆盖治疗 ,手术组接受常规手术切除局部肿瘤 ,对照组接受假照治疗。治疗后观察 8月 ,观察动物的平均存活时间、8月存活率及肿瘤的生长和转移情况。结果 :治疗组和手术组平均存活时间和 8月存活率分别为 1 90 .6± 79.8天和 1 74.4± 87.7天 ,70 %和 60 % ,无显著性差异 (P>0 .0 5) ,均明显高于对照组 (62 .2± 1 8.2天和 0 ,P<0 .0 5) ;治疗组和手术组的肿瘤转移率分别为 2 0 %和 30 % ,无显著性差异 (P>0 .0 5) ,均明显低于对照组 (1 0 0 % ,P<0 .0 5)。结论 :HIFU能有效地治疗兔乳腺移植性肿瘤 ,延长动物的存活时间 ,降低肿瘤复发率和转移率 ,取得与手术治疗相似的疗效 ,为今后开展 HIFU治疗乳腺癌的临床研究提供实验依据。     

兔VX2肝癌高能聚焦超声治疗后的磁共振灌注加权成像

目的 探讨高能聚焦超声(HIFU)治疗兔VX2肝癌后的磁共振灌注加权成像(PWI)的成像技术及特征.方法 新西兰大白兔20只,平均随机分成治疗组与对照组,制作肝癌模型.瘤株接种2周后进行常规MR及PWI扫描.此后治疗组行HIFU单次治疗,14 d后对两组均行PWI检查,选取病灶与周围正常肝组织的感兴趣区(ROI),采用信号强度-时间曲线的最大信号下降斜率(SRSmax)作为定量指标,分析不同ROI的SRSmax下降程度及规律.结果 对照组肿瘤中央区与瘤旁肝实质SRSmax的差异无统计学意义,治疗组内VX2瘤中央区、周边区及瘤旁肝实质SRSmax的差异均有统计学意义.治疗组与对照组肿瘤周边区SRSmax的差异有统计学意义.结论 兔肝VX2瘤PWI表现与肿瘤坏死程度、范围基本相符, PWI可用于评价HIFU治疗后肝脏肿瘤的血管生成、破坏状况.     

高强度聚焦超声对兔肝肿瘤血管的破坏作用及数字减影血管造影变化

目的 观察高强度聚焦超声（HIFU）对肿瘤营养血管的破坏作用及其数字减影血管造影（DSA）的影像学变化。方法,采用DSA和病理结合的方法,观察HIFU对兔VX2肝脏肿瘤营养血管破坏情况,结果 DSA显示肿瘤的异常血管结合主要包括血管紊乱,肿瘤染色和血管湖形成,HIFU治疗后,肿瘤血管影减少或消失,病理观察肿瘤营养血管和肿瘤组织发生凝固性坏死。结论 HIFU能完全破坏肿瘤营养血管,使肿瘤出现继发性缺血坏死,从而加强了HIFU对肿瘤细胞的直接破坏作用。     

高能聚焦超声治疗兔VX2肝癌后磁共振灌注加权成像特征初探

目的：探讨兔VX2肝癌经高能聚焦超声（HIFU）治疗后的磁共振灌注加权成像（PWI）的基本成像特点。方法：新西兰大白兔20只,采用组织块种植的方法制成20只兔VX2肝癌模型,使用1.5T MR扫描仪行常规扫描后,采用EPI-SE序列、SENSE技术,于治疗前、后14d对肿瘤行PWI,选取病灶与周围正常肝组织的感兴趣区（ROI）,分别测量血流灌注值,进行统计学分析。PWI采用信号强度-时间曲线的最大信号下降斜率（SRSmax）作为定量指标,分析不同ROI的SRSmax变化规律。结果：治疗前、后兔肝VX2瘤中央区及周边区之间的SRSmax的差异有统计学意义（P＜0.05）;瘤旁肝实质之间的SRSmax的差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：利用1.5T MR扫描仪进行兔肝VX2瘤灌注成像研究是可行的,PWI可用于评价HIFU治疗后肝脏肿瘤的血管生成、破坏状况;不同ROI的SRSmax变化程度及规律也不同,其PWI表现与肿瘤的坏死程度、范围基本相符。     

高强度聚焦超声对兔VX2乳腺癌杀伤效应的实验研究

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)对兔VX2乳腺癌微血管密度(microvessel density,MVD)、微淋巴管密度(lymphaticmicrovessel density,LMVD)和增殖细胞核抗原表达(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的影响。方法将兔VX2乳腺癌模型30只,随机分为对照组5只,HIFU治疗组25只。分别于治疗前、治疗后第3天进行彩色多普勒血流显像(color Doppler flow imaging,CDFI)和超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)检查,分析HIFU治疗前后瘤体血流灌注变化情况。通过免疫组化染色检测肿瘤组织MVD、LMVD及PCNA的表达。结果 HIFU治疗后,CDFI在靶区未测及任何彩色血流信号;CEUS显示21只兔子肿瘤组织显示造影剂充盈缺损,4只有一线性回声增强。在显微镜400倍视野下观察,HIFU组MVD平均为(2.3±0.56)个,LMVD平均为(1.7±0.78)个,PCNA阳性率为0,与对照组MVD、LMVD、PCNA比较差异有统计学意义(P0.001)。结论 HIFU能完全杀死癌细胞和破坏肿瘤转移途径,达到治愈肿瘤的效果。     

Fast and Selective Ablation of Liver Tumors by High-Intensity Focused Ultrasound Using a Toroidal Transducer Guided by Ultrasound Imaging: The Results of Animal Experiments

This study demonstrated that high-intensity focused ultrasound (HIFU) produced with an intra-operative toroidal-shaped transducer causes fast, selective liver tumor ablations in an animal model. The HIFU device is composed of 256 emitters working at 3 MHz. A 7.5 MHz ultrasound imaging probe centered on the HIFU transducer guided treatment. VX2 tumor segments (25 mg) were implanted into the right lateral liver lobes of 45 New Zealand rabbits. The animals were evenly divided into groups 1 (toroidal HIFU ablation), 2 (surgical resection) and 3 (untreated control). Therapeutic responses were evaluated with gross pathology and histology 11 d post-treatment. Toroidal transducer-produced HIFU ablation (average ablation rate 10.5 cc/min) allowed fast and homogeneous tumor treatment. Sonograms showed all ablations. VX2 tumors were completely coagulated and surrounded by safety margins without surrounding-organ secondary HIFU lesions. HIFU group tumor volumes at autopsy (39 mm³) were significantly lower than control group volumes (2610 mm³, p < 0.0001). HIFU group tumor metastasis (27%) was lower than resected (33%) and control (67%) group metastasis. Ultrasound imaging, gross pathology and histology results supported these outcomes. HIFU procedures had no complications. Rabbit liver tumor ablation using a toroidal HIFU transducer under ultrasound imaging guidance might therefore be an effective intra-operative treatment for localized liver metastases.     

A rabbit bone tumor model for high-intensity focused ultrasound therapy

Abstract

The incidence of malignant bone tumor increases every year. Because the application of high-intensity focused ultrasound (HIFU) for the treatment of bone tumors is still at a nascent stage, it is essential to study the effectiveness of this technique in ideal animal models in order to obtain a beneficial reference for imaging studies. In this study, we established a VX2 malignant bone tumor model and evaluated this model by contrast-enhanced sonography and magnetic resonance imaging (MRI). The results show that all tumors were enhanced after injection of SonoVue. A contrast-enhanced MRI scan revealed obvious enhancement within the tumors. Histological examination revealed the presence of a large number of tumor cells. The model can serve as an ideal experimental model for the study of HIFU therapy in the treatment of malignant bone tumors and as a reference for imaging studies during follow-ups.     

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。     

Transmission electron microscopy of VX2 liver tumors after high-intensity focused ultrasound ablation enhanced with SonoVue®

Introduction

The purpose of this study was to observe sequential changes in rabbit VX2 liver tumors using transmission electron microscopy after high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation enhanced with the contrast agent SonoVuer® (Bracco, Milan, Italy).

Methods

Thirty New Zealand rabbits with VX2 liver tumors were randomly divided into two groups. The liver tumors 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 two groups were killed at 0 hours, 6 days, and 14 days after HIFU ablation. Tissue samples that included targeted and untargeted tissue were observed using transmission electron microscopy.

Results

Using transmission electron microscopy, it was evident that most of the cellular organs in the targeted areas of tumors in Groups A and B had disappeared early after HIFU, but the basic cell structure was seen in Group A. On the sixth day after HIFU ablation, all cells in the targeted areas were disrupted, and fibrous bands were detected in the rims of targeted areas in both groups. In the 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.

Conclusion

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 the use of contrast agents in controlling the effects of HIFU.

     

超声造影剂联合高强度聚焦超声损伤兔肝VX2移植瘤的可行性研究

目的研究超声造影剂作为一种增效剂,增强高强度聚焦超声的生物学效应,损伤兔肝VX2移植瘤的可行性.方法 30只荷瘤兔随机分为二组,单纯高强度聚焦超声辐照组和联合辐照组,超声造影剂剂量为0.05 ml/kg.结果联合辐照组的辐照时间明显缩短（P＜0.05）,损伤肿瘤体积大大增加（P＜0.01）,损伤效率高于单纯高强度聚焦超声辐照组（P＜0.01）.结论超声造影剂可以提高高强度聚焦超声损伤效率,靶区组织的声学特性、组织结构或者功能状态可以影响高强度聚焦超声治疗剂量.     

兔VX2肝癌MSCT评价及病理特征

目的探讨兔VX2肝癌的CT表现及其病理特征。方法采用开腹瘤块包埋法建立兔VX2肝癌模型,分别于接种后2周和3周,应用Philips64层螺旋CT对实验兔进行CT平扫和增强双期扫描,CT检查完成后处死实验兔,进行病理学检查。结果16只兔均接种成功,在CT平扫,瘤灶表现为低密度,增强扫描,瘤灶在肝动脉期表现为不同程度的环形强化,门脉期呈低密度,与周围肝组织分界清楚;病理学检查见肿瘤呈结节状,突出于肝表面,部分有包膜,切面呈灰白色,与周围正常肝组织分界清楚;光镜下,癌细胞呈巢状分布,细胞较大,形态不规则,排列紊乱,血窦多,胞核大而深染,胞质量少。结论兔VX2肝癌病理表现呈结节状,与正常肝组织分界清楚,光镜下癌细胞呈巢状分布,异型性明显;MSCT可以准确地监测其生长情况。     

实时超声造影检测兔微小VX2肝肿瘤的实验研究

目的评估实时超声造影对最大径≤10mm的兔肝VX2微小肿瘤的检出效能。方法实时超声造影检查30只肝脏接种2个VX2肿瘤的新西兰大白兔,造影剂为注射用六氟化硫微泡（声诺维）,成像技术采用对比脉冲序列。观察兔肝VX2肿瘤的时间推移影像特征,并与普通超声及病理检查比较。结果30只动物肝脏大体病理检查共检出39个肿瘤,大小4．2—9．1mm。其中〈5．0mm的肿瘤结节造影前检出1个,造影后检出14个;5．0～10．0mm的肿瘤结节造影前检出4个,造影后检出17个;微小肿瘤检出率从造影前的12．8％提高到造影后79．5％。结论实时超声造影比普通超声显著提高了10．0mm以下兔微小VX2肿瘤的检出率。     

兔VX2肝癌高能聚焦超声治疗后灌注加权成像与微血管密度的比较研究

目的比较分析兔肝VX2瘤行高能聚焦超声(HIFU)治疗前后不同ROI的MR灌注加权成像(PWI)变化特点,并与微血管密度(MVD)进行比较,探讨两者的相关性。材料与方法新西兰大白兔42只,采用组织块种植的方法成功制成40只兔VX2肝癌模型,随机分为治疗组20只,对照组20只,治疗组行HIFU治疗。待肿瘤直径≥10 mm时,分别于治疗前、治疗后14 d对两组行常规MRI及PWI。MR扫描使用Philips 1.5 T MR成像仪,PWI采用SE-EPI序列,信号强度-时间曲线的最大信号下降斜率(SRSmax)作为定量指标,选取病灶与周围正常肝组织的ROI,分别测量治疗前、后不同ROI的血流灌注值。标本行免疫组化检测,并与PWI结果进行对照,分析不同ROI的SRSmax变化规律,进行统计学分析。结果 40只兔肝癌模型共发现48个瘤灶,其中33只瘤兔共36个瘤灶纳入最后数据分析。T2WI上,瘤灶信号呈不均匀高、低混杂信号;血流灌注图上不同ROI血流灌注程度及强度均有差异。治疗组治疗前后肿瘤中央区、周边区SRSmax值差异有统计学意义(P<0.05);对照组前、后两次PWI,肿瘤中央区SRSmax值两两比较差异有统计学意义(P<0.05);治疗后治疗组与对照组瘤周区的SRSmax值两两比较差异有统计学意义(P<0.05);治疗组肿瘤周边区的SRSmax值与MVD检测结果呈正相关(r=0.78,P=0.01)。结论兔肝VX2瘤各ROI的PWI表现与MVD表达程度、范围一致;PWI能反映VX2癌HIFU治疗前后肿瘤的血管生成、破坏状况。