高强度聚焦超声肝脏生物学焦域及超声监控

目的探讨在相同声强作用下,高强度聚焦超声经体外辐照肝脏形成的生物学焦域体积大小与辐照深度和辐照时间的关系.同时探讨超声显像法实时监控生物学焦域的图像变化规律.方法采用重庆医科大学医学超声工程研究所自主研制的JC-A型HIFU肿瘤治疗系统(1MHz,5500W*cm-2),对18只山羊的肝脏组织进行体外定点脉冲辐照,辐照深度为距皮肤3cm和4cm,辐照时间为5s、10s、15s和20s.辐照过程中系列测量靶区超声灰度和强回声区面积的变化.辐照后3～5天处死动物,剖腹观察并测量所形成的肝脏HIFU生物学焦域的体积.结果肝脏经体外HIFU辐照后即刻,靶区内出现明显的回声增强并随观测时间延长而逐渐降低.强回声区面积随辐照时间增加而增大.辐照时间为5s、10s、15s和20s,辐照深度为3cm时,形成的生物学焦域体积分别为(85±28.0)mm3、(274±55.0)mm3、(410±90.0)mm3和(694±131.0)mm3;而辐照深度为4cm时,肝脏HIFU生物学焦域体积则分别为(63±7.0)mm3、(167±25.0)mm3、(273±56.0)mm3和(472±104.0)mm3.结论在相同辐照声强作用下,肝脏HIFU生物学焦域体积随辐照时间的增加而增加,随辐照深度的增加而减小.     

超声对高强度聚焦超声生物学焦域的监控研究

目的　探讨高强度聚焦超声 (HIFU)治疗中超声监控的准确性和可靠性。方法　通过比较离体牛肝组织在HIFU不同声强和辐照时间辐照时 ,靶区辐照前后的超声声像图变化和灰度值变化 ,进而观测超声图像面积 (SUSI)与生物学焦域面积 (SBFR)的关系。结果　HIFU辐照后超声回声强度明显增强 ,灰度值增高 ;辐照结束后 1min的SUSI与SBFR几乎相等 (t =0 .30 8,P >0 .0 5)。结论　通过观察超声的灰度值变化 ,可以间接地指导制定治疗剂量和判断治疗效果     

体外不同频率高强度聚焦超声的生物学焦域

目的：探讨HIFU体外不同频率的工作探头定位损伤牛肝组织的生物学焦域的定量关系。方法：频率为1.0MHz及1.6MHz探头在相同输出功率时，定位损伤同一深度新鲜离体牛肝，测量并比较损伤灶的体积。结果：随着辐照时间的延长，HIFU生物学焦域体积增加；1.0MHz探头的EEF大于1.6MHz探头的EEF。结论：在辐照深度相同时，1.6MHz探头比1.0MHz探头的治疗效率更高。     

高强度聚焦超声焦域的实验研究

目的通过含液晶感温膜的仿组织体模和离体牛肝组织实验,研究高强度聚焦超声(HIFU)焦域大小随不同参数的变化。方法设定不同输入功率、辐照时间和辐照深度进行实验,用相机分别记录不同参数下仿组织体模和牛肝组织内形成的焦域,并进行数据统计分析。结果仿组织体模焦域内液晶感温膜显示65.7℃以上区域呈椭圆形;HIFU焦域长、短轴随输入功率、辐照时间的增加而增大,随辐照深度的增加而减小,且长轴变化较短轴明显,同时存在辐照时间阈值。结论含有液晶感温膜的仿组织体模可用于研究HIFU焦域随不同影响因素的变化情况,结合离体牛肝组织实验对比,为HIFU剂量研究提供参考依据。     

辐照深度对高强度聚焦超声生物学焦域的影响

目的：探讨HIFU生物学焦域在不同深度的牛肝组织中与治疗剂量的定量关系。方法：探头频率为1.0MHz在相同治疗剂量时，定位损伤不同深度的新鲜离体牛肝，测量并比较损伤灶的体积。结果：生物学焦域的体积随治疗深度的增加而减小，结论：HIFU生物学焦域体积随治疗深度的增加呈指数规律递减，VBFR=1738.2e^-0.3948D。     

高强度聚焦超声定位损伤大型动物肝脏组织生物学焦域温场分 …

目的：探讨高强度聚焦超声（ＨＩＦＵ）定位损伤大型动物肝肝组织生物学焦域的温场分布以观察ＨＩＦＵ治疗对焦域周围组织的影响情况。方法：采用重庆医科大学医学超声 自行的ＨＩＦＵ治疗样机对离体牛肝和在体猪计组织进行定位损伤,用微型热偶头和热敏探针测定焦域中心及其外围温度。结果：辐照时间越长、焦域越大、信主温度越高,但焦域外缘温升区相同,均为４．５ｍｍ,离体牛肝焦域周围组织升高的范围较活体猪肝脏组织焦域周围     

高强度聚焦超声定位损伤大型动物肝脏组织生物学焦域温场分布的实验研究

目的：探讨高强度聚焦超声（ＨＩＦＵ）定位损伤大型动物肝脏组织生物学焦域的温场分布以观察ＨＩＦＵ治疗对焦域周围组织的影响情况。方法：采用重庆医科大学医学超声工程研究所自行研制的ＨＩＦＵ治疗样机（１３１５３Ｗ／ｃｍ２,３ｓ,５ｓ,１０ｓ）对离体牛肝和在体猪肝脏组织进行定位损伤,用微型热偶感温头和热敏探针测定焦域中心及其外围温度。结果：辐照时间越长、焦域越大、焦域中心温度越高,但焦域外缘温升区相同,均为４．５ｍｍ。离体牛肝焦域周围组织温度升高的范围较活体猪肝脏组织焦域周围组织温度升高的范围大,活体猪肝脏组织焦域中心的温度可升达９１℃,焦域外２．５ｍｍ处组织温度正常。提示活体血流的散热,可迅速降低焦域外围组织的温度。结论：ＨＩＦＵ治疗不仅能对深部组织产生定位损伤,而且靶组织相邻的组织相当安全。     

生物学焦域的概念及在高强度聚焦超声切除组织中的应用

本实验研究和比较了高强度聚集超声所致体内深部组织凝固性坏死灶的形状和大小。结果显示参照同样的治疗参数，ＨＩＦＵ所致凝固性坏死灶的大小和形状在体内和体外有较大的差异。     

生物学焦域的概念及在高强度聚焦超声切除组织中的作用

本实验研究和比较了高强度聚焦超声(HIFU)所致体内深部组织凝固性坏死灶的形状和大小.结果显示参照同样的治疗参数,HIFU所致凝固性坏死灶的大小和形状在体内和体外有较大的差异.体内体积与治疗参数、靶组织的结构、功能和运动有密切关系.与物理学焦域比较,凝固性坏死灶体积亦可能命名为HIFU的生物学焦域.     

超声对高强度聚焦超声治疗的实时监控研究

目的　探讨在高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中,实时监控超声的图像变化与HIFU辐照产生的凝固性坏死灶大小之间的相关性。方法　观测在相同声强和辐照时间、治疗深度等指标情况下,HIFU定点辐照家兔肝脏,靶区辐照前及治疗结束后即刻、2min、5min、10min后的超声声像图变化和灰度值变化,进而观测超声声像图面积与生物学焦域面积的关系。结果　HIFU辐照后靶区超声回声强度明显增强,灰度值增高,但随着时间延长,灰度则逐渐减弱,声像图面积也随时间逐渐减小,但在 2min时趋于稳定。而损伤的凝固性坏死灶最大切面面积与不同时间的声像图面积比较,介于 2min和 5min的声像图面积之间,与两者比较,差异均无显著性意义(P>0. 05)。结论　通过观察HIFU活体治疗时的灰度值和声像图变化,可间接指导HFIU治疗剂量的选择和判断治疗的效果,为临床HIFU实时监控治疗提供理论和实验基础。     

聚焦超声换能器焦距与直径比值对高强度聚焦超声透过条状障碍物的生物学焦域的影响

目的探讨聚焦超声换能器的物理参数换能器焦距与直径的比值（f-number）对高强度聚焦超声（HIFU）透过条状障碍物的生物学焦域的影响。方法分别选用f-number为0．65（1．0—200—130）和f-number为0．85（1．0—200—170）型换能器在离体牛肝中进行HIFU辐照。将肋骨置于换能器与焦平面之间,HIFU声束轴线在B超的引导下,分别沿肋间隙正中聚焦、肋骨边缘聚焦和正对肋骨聚焦。在每种聚焦方式下,肋骨置于距焦平面3、6、9cm处。HIFU声束透过肋骨聚焦,在牛肝中的辐照深度为20mm,辐照功率250W,辐照时间10S;辐照方式采用定点辐照。辐照结束后切开牛肝,观察和记录生物学焦域的形成率与体积。结果在其他辐照参数相同的情况下,f-number为0．65透过肋骨后生物学焦域的形成率和体积均较f-number为0．85时大（除f-number为0．85正对肋骨聚焦,肋骨距焦平面3cm外）。结论聚焦超声换能器f-number不同,HIFU透过肋骨所形成的生物学焦域形成率与体积不同。     

高强度聚焦超声治疗肝脏肿瘤

原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,全球每年约有１００万亲发病全,由于肝癌细胞一般对放、化疗不敏感,手术治疗一直是肝癌综合治疗的中心环节。但是对于中晚期肝癌,特别是伴有肝硬化、肝功能不全的病例,以及肿瘤造近门静脉、肝动脉和多发性、转移性肝癌患者,手术切除非常困难;早期肝癌伴有肝硬化肝功能失代偿时,也禁忌手术治疗,因而肝癌的实际手术切除率是很低的。近年来,国内外的学者们对肝癌的局部疗法进行了深入的研究,象激光、射频、微波、酒精注射等局部疗法,取得了一定的疗效,但临床应用是很大的局限性,且它们大多需剖腹,穿刺到肿瘤病灶内进行治疗,增加了肿瘤播散,出血等危险,限制了其临床应用范围。８０年代以来,高强度聚焦超声波（Ｈigh intensity focused ultrasound,简称ＨＩＦＵ）作为一种无创、有效、安全的治疗肿瘤新技术、正日益受到人们的注意,本文就ＨＩＦＵ治疗肝癌的机理、有效性、安全性及应用前景作一综述。     

高强度聚焦超声治疗肿瘤的超声实时监控及疗效评价

目的 探讨超声在监控高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤及评价其疗效中的价值。方法 应用重庆医科大学研制的JC型高强度聚焦超声肿瘤治疗系统治疗患者40例，且用超声显像监控其治疗过程及评价其治疗效果。结果 声像图可见所有经治疗后肿块内部回声增强，肿块缩小或消失。结论 超声检查可监控肿瘤的治疗过程，在其疗效评价上准确性高。     

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。     

氯化三苯基四氮唑染色在高强度超声生物学焦域观测中的应用

目的：为高强度超声生物学焦域大体观测提供一种准确可靠,直观、快捷的方法。方法：采用高强度超声样机对离体宫和在体移植性兔宫体ＶＸ２肿瘤进行辐照,辐照后即刻肉眼直接观测焦域形态、位置及大小并与氯化三苯基四氮唑（简称ＴＴＣ）染色体未着色区进行比较,同时对ＴＴＣ染色后的着色区及未着色区组织进行光电镜检查。结果（１）肉眼直接观测到焦域的标本在ＴＴＣ染色后均出现了明确的未着色区,焦域形态,位置,大小与ＴＴＣ染     

高强度聚焦超声对离体肿瘤细胞的急性生物学效应

本文应用高强度聚焦超声(HIFU)辐照肿瘤细胞的液态体模,探讨了HIFU对肿瘤细胞的急性效应及机理,治疗剂量与效应的关系。发现HIFU的热效应、空化效应是引起肿瘤细胞死亡的主要机理,治疗剂量与致死效应呈正相关关系。声强1054W/cm~2×40s是制备灭活肿瘤细胞疫苗的最佳超声剂量。     

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.     

高强度聚焦超声生物学效应的研究进展

高强度聚焦超声(HIFU)是当前肿瘤治疗领域研究和应用的热点之一.本文对HIFU治疗肿瘤的物理机制及HIFU的生物学效应进行综述.     

高强度聚焦超声联用超声造影剂对治疗兔肝焦域效应的影响

目的探讨超声造影剂改变动物体内生物组织对入射超声的反应,以增强高强度聚焦超声(HIFU)治疗实体肿瘤的生物学效应.方法采用前瞻性配对方法,把32只新西兰纯种大白兔按体质量配对分为两组,每组16只,两组兔肝分别接受①单纯HIFU治疗;②增强HIFU治疗,即先静脉注射超声造影剂(白蛋白包裹的含全氟丙烷的气体微泡,全氟显),再接受HIFU治疗.两组治疗参数包括辐照时间、功率、频率、焦距相同.记录并比较两组肝在辐照前与辐照后20 s、2 min、5 min靶区的超声灰度值改变并在术后2 h、第2 d、第3 d和第7 d各解剖4只兔,对比两组肝脏的焦域体积大小及显微镜下肝组织的病理学改变.结果单纯HIFU组辐照前后的超声灰度改变值分别为 20.2± 12.4(20 s), 16.8± 9.3(2 min)和 15.1± 11.9(5 min);增强HIFU治疗组为 63.9± 29.4(20 s), 60.0± 25.9(2 min), 59.3± 28.7(5 min),两组差异有显著性意义(P< 0.05).两组肝的焦域体积分别为( 130.5± 200.2)mm3(单纯HIFU组)和( 1613.6± 2620.7)mm3(增强HIFU组,P< 0.05).两组在治疗当天光镜下靶区肝细胞即出现不可逆的变性坏死,1 d后出现明显的大片凝固性坏死,与周围组织分界清楚.结论超声造影剂可改变动物体内的声学环境,从而增强HIFU对兔肝的作用效应,可作为HIFU增效剂用于临床治疗实体肿瘤.     

聚焦超声换能器的频率和曲率半径对生物学焦域的影响

目的探讨聚焦超声换能器的物理参数——频率(f)、曲率半径(R)对生物学焦域的影响．为优化设计适合临床应用的聚焦超声换能器提供实验依据。方法运用JC-A型Haifu聚焦超声肿瘤治疗系统，使用3种聚焦超声换能器，以一定的超声剂量定点辐照新鲜离体牛肝脏．辐照结束后沿凝固性坏死最大面剖开，测量生物学焦域的长、短轴和体积。结果对于任一种聚焦超声换能器，辐照深度一定时。生物学焦域的体积随换能器辐射声功率、辐照时间的增大而增大。在一定的换能器辐射声功率和辐照时间下．辐照深度一定时，当聚焦超声换能器其他物理参数固定时．生物学焦域的体积随换能器频率的增大而增大，而生物学焦域的形态指数随频率的增大而减小；而当聚焦超声换能器的其他物理参数固定时．生物学焦域的体积和形态指数随透镜曲率半径的增大而增大。结论生物学焦域除了与声功率、辐照时间、辐照深度以及组织结构、功能状态有关外，还与聚焦超声换能器的物理参数如频率(f)、曲率半径(R)有关。在临床运用中，应根据临床方案优化设计适合临床应用的一定频率(f)和曲率半径(R)的聚焦超声换能器。