高强度聚焦超声壳式辐照离体牛肝组织的实验研究

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)壳式辐照离体牛肝组织的辐照效率。方法取30例离体牛肝组织,随机分为2组进行HIFU辐照:壳式辐照组,对感兴趣区的周边进行全封闭式辐照,而中心区域不投放能量;传统式辐照组,对感兴趣区逐层完全覆盖式辐照。结果 2组比较凝固性坏死体积无明显差异(P>0.05),而壳式辐照组的辐照时间、投放的能量和能效因子均小于传统式辐照组(P<0.05)。结论 HIFU壳式辐照与传统式辐照产生的凝固性坏死体积相当,但辐照时间和投放的能量都减少,辐照效率较传统辐照方式更高。     

脉冲与连续高强度聚焦超声对离体牛肝表面消融的效果比较

目的 比较脉冲高强度聚焦超声(pulsed high-intensity focused ultrasound,PHIFU)与连续高强度聚焦超声(continuous high-intensity focused ultrasound,CHIFU)表面消融模式的消融效果,探讨优化HIFU表面消融模式的辐照策略.方法 将40块牛肝组织按辐照方式不同分为A组(30块,PHIFU表面消融模式)和B组(10块,CHIFU表面消融模式),A组再按占空比均分为A1(10％)、A2 (30％)、A3(50％)3个亚组,每个亚组10块.B超监控下,A、B组分别采用PHIFU与CHIFU表面消融模式对靶区进行辐照,辐照同时记录靶区内部温度,辐照后观察靶区边缘及其内、外未辐照区损伤情况,测算能效因子并分析温度时间曲线.结果 能效因子:A1组＜A2组＜A3组＜B组.靶区外部:仅B组出现明显热损伤;靶区边缘:各组均可形成封闭隔离带,A1组呈液性坏死,其余组呈凝固性坏死;靶区内部:组织损伤程度随占空比增大而增大.内部温度:除A1组,其余组最高温度均超过60℃.结论 PHIFU较CHIFU在提高消融效率、减少靶区外组织损伤上更有优势.PHIFU表面消融时,调整占空比可改变靶组织内部未辐照区的温升及损伤情况.     

高强度聚焦超声损伤兔肝脏的剂量及二维超声实时监控

目的:探索高强度聚焦超声损伤兔肝脏的剂量和二维超声实时监控的可行性.方法:HIFU发射功率、工作频率、辐照深度恒定,以HIFU定点损伤40例兔肝脏,二维超声实时观察损伤靶区的回声及其随时间的变化,测量回声变化的范围,解剖测量损伤靶区凝固性坏死区的大小,留取凝固性坏死组织标本行病理学检查.结果:HIFU体外辐照兔肝脏可在靶区形成凝固性坏死,能效因子为9.22±1.57J/mm3,靶区的回声增强,凝固性坏死体积、最大剖面面积与二维超声测量的回声增强区体积、面积呈线性关系.结论:HIFU损伤组织的剂量需大量的实验研究,二维超声可实时监控凝固性坏死的出现,并可预测凝固性坏死体积大小.     

聚焦超声对人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤生物学特性的影响

目的:观察聚焦超声对人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤治疗作用及对治疗靶区边缘肿瘤组织生物学特性的影响.方法:32例人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤模型,不同剂量聚焦超声辐照后,不同时间观察荷瘤鼠的一般生命体征、瘤体生长情况.取辐照靶区及靶区边缘肿瘤组织,观察组织病理学及超微结构变化.原位末端标记法检测瘤细胞凋亡,免疫组化检测Bax、Bcl-2、PCNA及MMP-9的表达.结果:聚焦超声可明显抑制人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤的生长,随辐照剂量增加其抑制作用亦增强.病理组织学观察可见各治疗组靶区变性、坏死.核结构破坏.靶区边缘肿瘤细胞肿胀、排列疏松,电镜示线粒体肿胀,胞质空化泡形成.核结构变化不显著.TUNEL检测靶区边缘瘤组织凋亡细胞数目增多,免疫组化检测Bax表达上调.Bcl-2表达下调,PCNA及MMP-9蛋白表达减弱.结论:聚焦超声可明显破坏人宫颈癌裸鼠皮下移植瘤细胞并抑制肿瘤生长,对辐照靶区边缘肿瘤细胞有促进凋亡作用.该过程可能与聚焦超声热效应激活线粒体介导的细胞凋亡信号通路有关.     

HIFU联合Sono Vue损伤含较大血管肝组织的实验研究

目的:探讨HIFU联合SonoVue辐照含有较大血管的靶组织时形成损伤的情况.方法:采用JC型聚焦超声肿瘤治疗系统,对10只南江黄羊正常肝脏进行直线扫描,选择含有3 mm血管肝脏组织作为靶区,试验组HIFU辐照前静脉注射SonoVue,对照组不注射SonoVue.于治疗24 h后过量麻药处死动物,测量肝脏损伤长、宽以及厚,比较有SonoVue组和无SonoVue组凝固性坏死出现率以及凝固性坏死体积有无差异.结果:损伤深度为30 mm,靶组织内含有3 mm血管时,HIFU联合SonoVue能够有效的形成损伤,有SonoVue组和无SonoVue组凝固性坏死出现率以及凝固性坏死体积存在差异,差异有统计学意义(P<0.05).结论:当靶组织内含有较大血管时,SonoVue能够提高HIFU治疗效率,有效的形成损伤.     

纳米羟基磷灰石联合聚焦超声对家兔肝脏作用焦域效应的研究

目的 探讨纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nano-HA)静脉应用对聚焦超声治疗兔肝脏作用效应的影响.方法 新西兰大白兔40只,采用随机数字表法分为4组,分别给予生理盐水,纳米HA 50、100、150 mg/kg;每组家兔肝脏均接受聚焦超声体内定点辐照.测量每点辐照结束后聚焦超声作用焦域处中心的瞬时温升,24 h后处死动物并测量所形成的凝固性坏死灶体积.结果 纳米HA用药组3组在辐照5、10、15 s后焦域处的瞬时温度均较生理盐水组明显升高(P＜0.01),且随着纳米HA用量增加,焦域处温升增加.不同纳米HA剂量组所形成的凝固性坏死灶体积均较相应的生理盐水组明显增大(P＜0.01).随着纳米HA的用量增加,所形成的凝固性坏死体积亦随之明显增加(P＜0.01).结论 纳米羟基磷灰石可改变动物肝脏组织的声学环境,从而增强聚焦超声对兔肝的作用效应.     

局部加温对裸小鼠部分器官~(3H)TdR掺入量影响的观察

采用~(3H)TdR掺入法观察用微波局部加温治疗裸小鼠人脑恶性胶质瘤模型后,裸小鼠脾、肠、肝、脑、皮肤、血等主要器官组织细胞DNA合成功能的影响,发现:经44℃、不同的加温时间(10min,20min,30min,40min)1次加温移植于裸小鼠的人脑恶性胶质瘤后,裸小鼠脾、肠、肝、脑、皮肤、血等主要器官组织~(3H)TdR掺入量与未加温的对照组相比无显著性变化,而加温20min,30min和40min三组移植瘤的~(3H)TdR掺入量与加温10min组及对照组相比,有显著性降低。说明局部微波加温治疗肿瘤时,裸小鼠部分主要器官组织细胞DNA合成功能无明显影响,而对肿癌细胞的DNA合成有明显的抑制作用,提示局部微波加温治疗恶性胶质瘤为一种安全而有效的方法。     

聚焦超声手术钳对肝脏损伤模式的初步研究

目的:观察聚焦超声手术钳(Focused ultrasound surgical clamp,FUSC)对离体肝脏的损伤模式.方法:FUSC南同定钳状手柄上,中轴线重合,能产生2束方向相对应的聚焦超声波的2个超声换能器构成.在超声频率为1.6MHz,声强(ISPPA)12 000W/cm2条件下,对厚度4 ～10cm离体牛肝进行双面连续扫描辐照后,记录牛肝达到贯通性凝固性坏死的辐照时间,测量离体牛肝凝固性坏死性状的形状和特征,观察组织病理学的变化.结果:FUSC对所有厚度的肝组织均能造成贯通的凝固性坏死.凝同性坏死的形状与FUSC的声场形态基本一致,长度为2.72-3.20cm,宽为1.44～1.80cm.在相同声功率下,随着牛肝厚度增加,造成靶区贯通性凝固性坏死的时间随之增加.结论:FUSC对离体牛肝进行辐照,能造成预定靶区肝组织的贯通性凝固性坏死.本实验为肝切除术提供了一种新的手术器械.     

相关函数法用于监控脉冲高强度聚焦超声治疗的准确性研究

目的探讨脉冲高强度聚焦超声（PHIFU）治疗过程中超声监控的准确性,提高PHIFU治疗中超声判断组织坏死的灵敏
度。方法采用定点辐照牛肝组织的方法,按治疗剂量设定为A组（2000 J）和B组（1440 J）,A、B两组再根据占空比不同分为A1
组：100 W连续波辐照20 s,A2组：100 W占空比50%的脉冲波辐照40 s,A3组：100 W占空比40%的脉冲波辐照50 s;B1组：120
W连续波辐照12 s,B2组：120 W占空比50%的脉冲波辐照24 s,B3组：120 W占空比40%的脉冲波辐照30 s。观察各组辐照后
超声图像出现灰度变化,并对辐照前后图像进行相关函数分析,比较灰度变化与相关函数二者对坏死判断的准确性。结果超
声图像灰度增强用于判断PHIFU辐照后损伤的判对率仅为51%,相关函数法判对率可达到85%,明显高于超声灰度增强的方
法。结论PHIFU 辐照损伤的监控不能仅依赖于超声图像灰度变化,相关函数法能够更为准确、灵敏的判断PHIFU 所致的
组织损伤。
     

碘油乳剂联合高强度聚焦超声损伤正常兔肝脏组织的实验研究

目的:探讨HL-2联合HIFU损伤正常兔肝组织的效果及靶区灰阶表现特点.方法:实验组输入HL-2后1h以一定参数行肝组织HIFU损伤,记录B超灰度变化值及治疗时间;对照以saline代替HL-2,余步骤同实验组.实验后24h解剖,测量凝固性坏死组织大小、计算EEF并行组织病理检查.结果:两组靶区灰阶表现形式相似;损伤组织大体观及病理检查两组均为典型的凝固性坏死,实验组EEF明显小于对照组(P＜0.001).结论:HL-2联合HIFU能导致靶区组织发生凝固性坏死,并有增强正常兔肝脏组织HIFU能量沉积的作用,在HL-2存在的情况下,灰阶超声对靶区凝固性坏死组织的实时监控作用有待进一步研究.     

高强度聚焦超声治疗兔移植性乳腺肿瘤的安全性评价

目的 :评价高强度聚焦超声 (HighIntensityFocusedUltrasound ,HIFU)治疗兔乳腺移植性肿瘤的安全性。方法 :4 0只兔乳腺移植性肿瘤于肿瘤移植后 11天随机分为治疗组 2 0只 ,手术组 10只 ,对照组 10只。治疗组接受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。采集辐照前后声像图进行对比性观察 ,于HIFU辐照后即刻切取肿瘤作肉眼观察 ,观察肿瘤的转移情况。HIFU辐照前后查肝功、生化及肾功 ,观察其变化。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辐照前肿瘤切面呈粉红色 ,辐照后肿瘤呈白色凝固性损伤灶 ;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 (10 0 % ,P <0 .0 5 )。HIFU辐照后治疗组动物的肝功、血生化及肾功与辐照前相比 ,以及手术组和对照组比较 ,差异无显著性 (P >0 .0 5 )。结论 :在B超实时监控下 ,HIFU准确有效地杀灭乳腺肿瘤 ,不增加肿瘤转移的危险性 ,对动物的肝功、血生化及肾功无影响。因此 ,HIFU治疗系统治疗是安全的。     

MRI增强扫描在高强度聚焦超声治疗脾功能亢进症疗效评估中的价值

目的探讨MRI增强扫描在脾功能亢进症高强度聚焦超声（HIFU）治疗后疗效评估中的价值。方法回顾性分析15例脾
功能亢进症患者HIFU治疗前后的MRI平扫和增强图像,观察病灶HIFU治疗前后的信号变化和强化特点。结果HIFU治疗
后脾脏靶区在T1WI上无特异性,高、等、低信号区都可代表凝固性坏死;在T2WI上,凝固性坏死表现为低信号;增强扫描示靶区
无强化,病灶范围较T1WI和T2WI广泛。结论T2WI对脾亢HIFU消融脾脏后的凝固性坏死有较高的特异性;动态增强扫描可
以敏感地反映HIFU消融靶区的血供情况及其强化特征。MRI是临床上HIFU治疗脾亢后随访监测病灶变化无创、有效的手
段,能准确反应其组织学变化。
     

高强度聚焦超声辐照离体组织中空化泡和沸腾泡对辐照后即刻B超声像图中强回声的贡献

目的研究高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)辐照离体牛肝组织中的空化泡和沸腾泡对辐照后即刻B超声像图中强回声的贡献。方法将牛肝组织简单随机分成2组,每组20块。一组使用200 W声功率的HIFU辐照2 s,以在HIFU焦域处只产生空化泡,另一组使用50 W声功率的HIFU辐照80 s,以在焦域处只产生沸腾泡。在辐照过程中,使用置于HIFU声焦点旁1 mm的热电偶对焦域处的温度进行测量,并通过计算机的RS 232串口进行记录。同时,使用被动空化检测(passive cavitation detection,PCD)系统测取牛肝组织内传播出的声信号,并在LabVIEW开发平台上编程以获得该信号的频谱,计算该频谱在3～7 MHz内滤除谐波后的均方根值(root mean square,RMS)。记录HIFU辐照后即刻的B超声像图,与辐照前同一位置的声像图进行比较。辐照结束后将牛肝切开,观察是否有损伤形成。结果 200 W声功率的HIFU辐照离体牛肝组织后即刻B超声像图中有19次未出现强回声,PCD系统所检测信号的频谱中出现明显的宽带噪声,辐照开始后RMS增大,焦点处的最高温度为(61.10±6.18)℃。50 W声功率的HIFU辐照离体牛肝组织后即刻B超声像图中有19次出现强回声,PCD系统所测信号频谱中未见宽带噪声,RMS未见增大,焦域处的最高温度为(93.34±3.37)℃。辐照后,所有牛肝组织中均出现了凝固性坏死。结论 HIFU辐照后即刻B超声像图中强回声出现的主要原因是辐照过程中产生的沸腾泡,非空化泡。     

高强度聚焦超声消融猪胰腺的实验研究及治疗胰腺癌的临床应用

目的　探讨高强度聚焦超声 (HIFU)治疗胰腺疾病的理论依据及其治疗胰腺癌的疗效和安全性。方法　HIFU消融 8只杂种猪在体胰腺 ,观察其有效性和安全性。在此基础上治疗 6例晚期胰腺癌患者 ,观察近期疗效和不良反应。结果　动物实验显示 8例猪胰腺标本均发现肉眼及病理学证实的凝固性坏死灶 ,术后血、尿淀粉酶呈一过性升高 ,3天内恢复正常。临床研究中 6例患者近期 1例显效 ,4例有效 ,1例无效 ,有效率 5 /6 (83 3% ) ,无 1例出现急性胰腺炎等严重并发症。结论　HIFU适用于治疗胰腺疾病 ,临床应用治疗胰腺癌安全有效。     

低剂量聚焦超声预辐照与微泡在高强度聚焦超声消融兔肝VX2移植瘤中的增效作用比较

目的对比观察低剂量聚焦超声预辐照与微泡对高强度聚焦超声（HIFU）消融效果的影响,探讨低剂量预辐照的增效作 用。方法55只荷瘤兔随机分为3组：低剂量预辐照+HIFU消融组、微泡+HIFU消融组、单纯HIFU消融组,观察低剂量预辐照后 的病理变化,以及各组HIFU消融的时间、凝固性坏死体积、能效因子（EEF）、病理学变化及对声通道的影响等,并做统计学分 析。结果低剂量预辐照24 h后肿瘤细胞明显水肿,胞浆内出现大量空泡,肿瘤间质内血管淤血。低剂量预辐照+HIFU消融组 与微泡+HIFU消融组所用的消融时间明显短于单纯HIFU消融组,但在靶区产生凝固性坏死的体积增大,EEF值明显降低（P< 0.05）,而两组间的差异无统计学意义。低剂量预辐照增效的有效性及稳定性不如微泡,但对声通道的安全性高于微泡。结论 低剂量预辐照具有与微泡相同的HIFU增效作用,同时具有无创、能集中作用于靶组织、安全性更高等优点,有可能成为一种新 的安全有效的HIFU增效方法。     

基于小波变换的高强度聚焦超声消融兔VX2乳腺肿瘤声像图纹理分析

 目的 探讨高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中多分辨率小波分析纹理参数对凝固性坏死的判断,提高超声监控判断凝固性坏死的灵敏度。方法 HIFU辐照在体新西兰大白兔VX2乳腺肿瘤,按辐照强度分为90 W、120 W、150 W 3组（每组40只）,辐照时间均为3 s。采集辐照前后的声像图,通过小波变换提取声像图纹理参数,使用支撑适量机(SVM)建立决策平面,分析样本。结果 利用小波变换提取声像图纹理参数对HIFU消融组织凝固性坏死的判断高于灰度评价,且差异具有统计学意义(P相似文献   

靶向纳米微泡下高强度聚焦超声增效的声像图相关函数的应用研究

目的探讨在靶向纳米微泡条件下,用高强度聚焦超声(HIFU)辐照后,声像图相关函数与HIFU辐照发生凝固性坏死的关系,以提高监控超声的判断灵敏度。方法 60只双侧第二乳腺建模成功的VX2移植性肿瘤兔随机分为90 W,120 W,150 W组,每组20只,采用HIFU定点辐照,辐照时间统一为3 s,辐照左侧肿瘤时注射微泡造影剂,右侧作对照,观测靶区辐照前后声像图变化和灰度值变化,并对靶区声像图进行相关函数运算,比较灰度判别方式与相关函数判别方式的准确性与灵敏性。结果对120个样本进行辐照前后声像图相关函数分析,总判对率为83.3%,高于灰度判对率68.3%,其差异有明显统计学意义(P<0.05);同一辐照条件下,微泡组坏死样本声像图相关函数平均值低于对照组,其差异有统计学意义(P<0.05)。结论运用相关函数分析辐照前后靶区声像图,较灰度评价,其准确性、灵敏性更高,能有效提高HIFU疗效。     

磁共振引导高强度聚焦超声消融犬肾上腺的可行性研究

目的探讨磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)引导高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)体外消融肾上腺的可行性。方法 16只体质量9～13 kg的健康杂种犬,随机分为对照组(n=4)、相对低能量HIFU消融组(声功率200 W组,n=6)、相对高能量HIFU消融组(声功率400 W组,n=6),在MRI引导下消融左侧肾上腺。术后利用MRI增强造影,观察肾上腺消融情况以及周围脏器损伤情况。术后每天动态监测各组血液中皮质醇、醛固酮激素的含量。5 d后处死实验犬,对左侧肾上腺进行大体及病理学观察,评估200、400 W声功率下肾上腺消融面积以及消融比的差异。结果 HIFU消融术后犬生命体征平稳,MRI增强造影可见消融区域肾上腺信号明显减低,周围脏器组织未见明显信号异常。大体观察可见左侧肾上腺头部和尾部出血、肿胀及部分液化,消融区域皮肤及肾上腺周围脏器均未见明显损伤。病理检查可见消融区域肾上腺出现凝固性坏死灶,与周围组织分界清楚。400 W组消融灶数量要明显多于200 W组的消融灶。200 W组消融灶面积为(1.8±0.3)cm2,消融比率为(40.3±18.1)%;400 W组消融灶面积为(2.7±0.6)cm2,消融比率为(60.3±23.3)%,2组间消融面积和消融比率差异有统计学意义(P<0.05)。术后第1天与对照组相比,血液中皮质醇及醛固酮出现一过性升高,第2天开始出现下降趋势,第4～5天趋于稳定。2声功率组激素含量从第3天开始均与对照组存在统计学差异(P<0.05)。结论 MRI引导HIFU技术可以实现活体动物肾上腺消融,消融范围可控,在肾上腺疾病外科无创治疗方面可能有应用前景。     

金属有机纳米粒的制备及其在高强度聚焦超声治疗小鼠肝癌中的增效作用

目的 制备一种金属有机纳米粒,并探究其在高强度聚焦超声（HIFU）治疗肿瘤中的增效作用。方法 制备二氧化锰（MnO2）纳米粒,利用物理吸附法将葡萄糖氧化酶（GOD）、MnO2、三价铁离子（Fe3+）与抗癌药物阿霉素（DOX）自组装形成GOD-MnO2-Fe3+-DOX纳米粒（GMFD NPs）并进行表征。建立HepG2肝癌细胞荷瘤裸鼠模型,随机分为生理盐水+HIFU和GMFD NPs+HIFU组。HIFU治疗声功率为90 W,治疗总时间为3 s。观察HIFU辐照前后肿瘤灰度值变化。HIFU辐照结束24 h后观察肿瘤组织凝固性坏死情况,收集肿瘤组织,苏木精-伊红染色法（HE染色）观察各组织的形态结构变化。结果 成功制备GMFD NPs,其粒径为131.23±0.84 nm,表面电位为+21.87±1.72 mV。其中DOX的载药率为40.18%,在酸性环境中,DOX在4 h内释放的药物超过77.2%。体内动物实验结果表明HIFU辐照后,GMFD NPs组灰度增强（25.5±4.50）明显高于生理盐水组（18.7±3.85）,差异具有统计学意义（P=0.04）、凝固性坏死体积GMFD NPs组（105.80±1.21 mm3）明显大于生理盐水组（38.02± 0.34 mm3）、能效因子（EEF）GMFD NPs组（1.79）明显低于生理盐水组（4.97）,差异具有统计学意义（P<0.001）。结论 制备的GMFD NPs可增强HIFU对瘤鼠肿瘤组织的消融效果并释放抗癌药物DOX以治疗残留的肿瘤组织。