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。     

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。
     

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   

Tamura纹理分析应用于HIFU监控的离体研究

目的 探讨在高强度聚焦超声(HIFU)辐照过程中,超声图像与HIFU辐照产生凝固性坏死的关系,以提高监控超声对HIFU凝固性坏死的判断灵敏度.方法 在相同声强、辐照时间、辐照深度情况下,HIFU定点辐照离体牛肝,观测靶区辐照前及辐照结束后即刻、1 min、5 min的声像图变化和灰度值变化,并对靶区声像图进行小波变换,对经过小波变换后得到的9幅图进行tamura纹理分析,再用支撑矢量机(SVM)筛选参数并得到决策超平面.结果 超声图像基于小波变换的tamura纹理分析可以评价HIFU凝固性坏死情况,其灵敏度高于用灰度评价(x2=15.211,P<0.05).结论 声像图基于小波变换的tamura斑纹分析判断HIFU辐照的靶组织有无凝固性坏死优于灰度评价.     

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。
     

不同脉冲高强度聚焦超声辐照方式损伤离体灌注猪肝的实验研究

目的比较不同脉冲高强度聚焦超声（HIFU）辐照方式损伤离体灌注猪肝靶区临近含较大血管时的损伤情况,为临床应用
提供依据。方法建立离体猪肝经肝动脉和门静脉的体外循环灌注模型,在B超引导下选择直径为4 mm血管,于血管方向离管
壁3 mm位置给予相同剂量PHIFU辐照。实验组选择脉冲波,对照组用连续波,辐照结束后观察声通道血管及靶区损伤情况,
并取血管与靶区处组织送病理检查。结果PHIFU相同剂量辐照声通道内含4 mm大血管后,实验组和对照组的声通道血管均
未见损伤,两组凝固性坏死体积比较存在差异（P<0.05）,实验组坏死体积大于对照组。声通道血管进行HE染色、血管弹力纤维
和胶原纤维染色显示没有损伤,实验组和对照组没有差别（P>0.05）。结论当靶区临近含有较大血管时,脉冲辐照能够提高
HIFU治疗效率,有效的形成损伤,且不会损伤血管。
     

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。     

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。     

Contribution of cavitation and boiling bubbles to hyperecho in B-mode ultrasound images immediately after in vitro tissue exposed to high intensity focused ultrasound

[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200W声功率的HIFU辐照2s,以在HIFU焦域处只产生空化泡,另一组使用50W声功率的HIFU辐照80s,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1mm的热电偶对焦域处的温度进行测量,并通过计算机的RS232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3～7MHz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]200W声功率的HIFU辐照离体牛肝组织后即刻B超声像图中有19次未出现强同声,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)℃.50W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.     

载siRNA微泡实现肿瘤治疗与疗效评估一体化的可行性分析

目的探讨利用载小干扰RNA（small interfering RNA, siRNA）的脂质微泡超声造影剂实现恶性肿瘤基因治疗与疗效评估
一体化的可行性。方法以异质性组装法制备载siRNA的脂质微泡,并用动态光散射法检测其直径大小和表面电位。通过激
光共聚焦显微镜观察红色荧光标记的siRNA在瘤内的分布。针对抗凋亡基因sirtuin 2（SIRT2）设计siRNA,通过在体实验研究
载siRNA微泡在超声辐照下的肿瘤基因沉默效果。在用载siRNA微泡治疗肿瘤的同时,以超声造影技术观察肿瘤治疗效果。
结果siRNA微泡的直径为400.7±30.5 nm,表面带弱正电（+8.8±0.8 mV）。siRNA微泡协同超声辐照能高效地将siRNA递送到
肿瘤细胞胞浆内,有效沉默肿瘤组织中的SIRT2基因,诱导肿瘤凋亡,明显减缓肿瘤的生长速度。超声造影检查结果提示,载
siRNA微泡具有良好的超声显像效果,能在治疗过程中实时评估肿瘤的血供情况。结论新型载siRNA的脂质微泡超声造影剂
在活体上能对肿瘤进行基因沉默治疗,同时观察肿瘤治疗效果,实现恶性肿瘤基因治疗与疗效评估的一体化。
     

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.     

载硫化氢气体超声微泡的制备及其性能评价

目的制备一种新型的载硫化氢气体的脂质微泡（HSMB）并评价其理化特性和超声显影能力。方法硫化氢和全氟丙烷
按4∶0、3∶1、2∶2、1∶3和0∶4混合后,机械震荡法制备5种载相应混合气体的HSMB,即HSMB4∶0、HSMB3∶1、HSMB2∶2、HSMB1∶3和
HSMB0∶4。检测微泡的粒径及浓度并评价其稳定性,优化气体混合比例。选取优化的混合气体制备的HSMB,观察超声辐照对
微泡浓度及下清液中硫化氢浓度的影响;观察大鼠心肌及肾脏的超声显影效果。结果HSMB外观呈乳白色,镜下呈球形结构,无
聚集现象。HSMB4∶0和HSMB3∶1微泡初始浓度较HSMB2∶2明显减少（P<0.05）,且均随时间的延长逐渐降低。HSMB2∶2、HSMB1∶3
和HSMB0∶4微泡初始浓度无差别（P>0.05）,72 h内浓度无变化（P>0.05）。超声辐照后,HSMB2∶2微泡浓度显著减少（P<0.05）,而
下清液中的硫化氢浓度明显增加（P<0.05）。HSMB2∶2静脉注射后获得良好的心脏及肾脏超声显影效果。结论硫化氢和全氟丙
烷以2∶2混合制备的HSMB浓度高、稳定性良好,可在超声辐照下释放硫化氢,具有良好的超声显像效果,有望实现硫化氢气体
可视化靶向传输。
     

兔肝VX2移植瘤不同剂量高强度聚焦超声辐照后增殖细胞核抗原的表达及意义

目的 探讨不同剂量的高强度聚焦超声(H1FU)辐照VX2免肝肿瘤后增殖细胞核抗原(PCNA)的表达情况及意义.方法 72只荷瘤免按刺量随机分0 W、60 W、80 W、100 W、120 W、140 W、160 W、180 W、200 W共9个组,单次辐照后24 h处死,检测PCNA在VX2肿瘤靶区及肿瘤与正常组织交界处的表达情况.结果 随辐照剂量的增加,PCNA在VX2肿瘤靶区阳性表达率逐渐下降(P＜0.05),且功率＜100 W时,阳性表达率与辐照刑量呈线性负相关;PCNA在交界处阳性表达率先上升后下降(P＜0.05),但其与辐照剂量间无线性相关性.结论 了解HIFU单次辐照剂量与PCNA表达规律之间的关系有利于HIFU治疗选择适宜剂量.     

高强度聚焦超声形成生物学焦域的剂量学研究

目的研究辐照剂量对高强度聚焦超声生物学焦域形状、大小的影响,探讨高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)形成生物学焦域的剂量学.方法运用JC-A型Haifu聚焦超声肿瘤治疗系统,使用1.6 MHz、焦距120mm聚焦超声换能器,以7×103～27.7×103W/cm2、辐照时间1～20s的剂量定点辐照深度为20mm的新鲜离体牛肝脏,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 HIFU生物学焦域不等于声焦域.随着声强和辐照时间的增加,HIFU生物学焦域体积增加,其形态亦由椭圆体演变成圆锥体,且当声强增加时,圆锥体HIFU生物学焦域出现的更早.当声强一定,随着辐照时间的增加,HIFU生物学焦域形态指数(K)逐渐减小.结论辐照剂量影响HIFU生物学焦域的形状和大小,为研究HIFU剂量学提供了依据.     

超声造影剂对超声消融单发子宫肌瘤增效作用的临床观察

目的：根据患者个体差异性,探讨适合不同患者所需的造影剂注入后行高强度聚焦超声（high intensity focused ultra－sound,HIFU）消融的增效最佳时机。方法：前瞻性研究109例单发子宫肌瘤患者,在超声引导下行HIFU消融治疗,按照患者住院号尾数的单双数进行非随机分组,单数纳入造影组,于HIFU术前行SonoVue超声造影,当超声监控下观察到微泡开始进入靶区时即刻开始HIFU治疗;双数纳入对照组,术前无造影检查,仅行HIFU治疗。对HIFU治疗术中与术后的各项数据进行分析比较。结果：造影组与对照组的消融率均到达70%以上,而造影组的平均功率、治疗时间、辐照时间、总能量、能效因子均明显降低（P＜0.05）。与既往研究相比,超声治疗剂量和辐照时间明显降低。2组患者经消融术后,不良反应发生率均无统计学差异。术后3个月的随访调查发现部分患者肌瘤有所吸收,临床症状得到缓解。结论：在造影剂微泡开始进入靶区后立即行HIFU消融治疗能在满足个体差异性的情况下起到最强的增效作用,达到精准、高效的消融目的。     

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。     

超声造影剂增强HIFU消融兔肝VX2肿瘤组织的电镜观察

目的 探讨高强度聚焦超声(high intensity focused ult rasound,HIFU)联合造影剂消融后对兔肝V X 2肿瘤超微结构变化.方法 用30只新西兰白兔制成VX2肝癌模型,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0 h、6 d,14 d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6 d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H I F U对靶区组织的消融作用,进一步破坏组织超微结构.     

MRI无创测温技术在高强度聚焦超声损伤活体羊肝组织中的应用

目的 磁共振成像(MRI)无创测温技术实时监测高强度聚焦超声(HIFU)辐照活体羊肝组织的靶区温度,观察靶区温度的分布特点.方法 MRI导航高强度聚焦超声治疗系统(MRIgHIFU)定点连续辐照羊肝组织,GRE-T-MAP序列实时监测靶区温度并采集3 s,6 s,10 s的温度图.结果 GRE-T-MAP每3～4 s采集一幅以不同颜色标示的温度图像:同一层面,靶区中心温度最高,周围依次降低;焦点层面的平均温度比其前、后层面高.靶区温度随辐照时间延长而增高,辐照10 s时焦点层面平均温度(63.03±5.39)℃,最高温度(76.19±2.98)℃.结论 GRE-T-MAP序列能准确获取靶区及其周围的温度范围,MRI测温技术可用于评价HIFU辐照活体动物肝脏的效果,为进一步研究磁共振导航高强度聚焦超声治疗系统的,临床应用奠定基础.     

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.     

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.