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.     

高强度聚焦超声波杀伤小鼠体内细粒棘球绦虫棘球蚴的声像变化

目的探索高强度聚焦超声波（high intensity focused ultrasound,HIFU）对动物体内细粒棘球绦虫棘球蚴的杀伤作用。方法用采自感染包虫病羊肝内的原头节接种小鼠腹腔,建立小鼠棘球蚴病模型。用一定剂量的HIFU照射小鼠腹腔棘球蚴后,B超观察HIFU杀伤棘球蚴的破坏作用并测量照射区域灰度值。结果HIFU对棘球蚴有明显的急性杀伤作用,随着HIFU照射时间延长,HIFU治疗时B超图像改变,囊腔边界渐模糊,囊内逐渐模糊,回声增强。在一定的照射强度下,随着照射时间的延长,灰度值逐渐减少。结论高强度聚焦超声破坏小鼠体内棘球蚴,B超声像图及灰度值证明其改变。     

连续高强度聚焦超声与脉冲高强度聚焦超声的生物学效应对比

目的 探讨相同辐照剂量的连续高强度聚焦超声(CHIFU)与脉冲高强度聚焦超声(PHIFU)辐照离体牛肝组织的生物学效应差异,以及占空比对PHIFU生物学效应影响.方法 选取12块新鲜离体牛肝组织,采用定点点打方式辐照,设置辐照功率为300W,辐照深度为20mm,脉冲组(PHIFU组)按占空比分为1～5组,占空比及相应辐照时间分别为5％、120 s,10％、60 s,20％、30 s,50％、12 s和75％、8 s;对照组(CHIFU组)辐照时间设为6 s.辐照过程中通过MRI监测各辐照焦点温度,辐照后切开牛肝组织、观察靶区形态,测算坏死体积.结果 辐照过程中对照组、脉冲3～5组最高温度分别为(95.60±11.50)℃、(89.60±12.60)℃、(89.90±12.10)℃和(94.10±9.70)℃,各组间差异均无统计学意义(P均＞0.05),靶区组织为灰白色凝固性坏死;脉冲1、2组最高温度分别为(53.30±3.90)℃和(56.70±4.10)℃(P＞0.05),靶区组织呈空洞状损伤.结论 CHIFU与高占空比PHIFU易形成热效应、造成靶区组织凝固性坏死,低占空比PHIFU主要通过非热效应造成靶区组织空洞状损伤,PHIFU辐照中占空比的大小对组织坏死体积无明显影响.     

染料木黄酮对MKN45胃癌细胞及其皮下移植瘤抗血管生成作用的研究

目的：验证染料木黄酮（Genistein）对人胃癌细胞MKN45及其皮下移植瘤模型的抗血管生成作用,并建立以光学分子影像对其抗血管生成作用进行监测的实验方法。方法：MTT法检测Genistein对MKN45人胃癌细胞的增殖抑制作用;血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）-ELISA验证Genistein对MKN45细胞及MKN45皮下移植瘤VEGF表达的抑制作用。免疫组化检测Genistein治疗后肿瘤VEGF、CD31及Ki67表达水平的变化;将近红外荧光染料分子Dylight 680-NHS与所制备的F（ab′）2段贝伐单抗（Bevacizumab）偶联并纯化制得靶向VEGF的荧光分子探针：Dylight 680-Bevacizumab-F（ab′）2,并将其应用活体荧光显像检测Genistein对肿瘤VEGF的抑制效果。结果：MTT及Ki67检测结果表明Genistein对MKN45人胃癌细胞及其皮下移植瘤无明显的增殖抑制效果（MTT检测结果中P=0.118）;VEGF-ELISA检测结果表明Genistein能够明显降低MKN45细胞（P=0.002）及其皮下移植瘤（P=0.000）VEGF的表达水平。Genistein对MKN45皮下移植瘤的治疗实验结果表明：Genistein具有一定的抑瘤疗效（P=0.034）,通过免疫组化分析可知肿瘤VEGF及CD31表达水平明显降低;同时,荧光分子探针Dylight 680-Bevacizumab-F（ab′）2应用于活体荧光成像能够有效地检测皮下肿瘤VEGF表达水平的变化。结论：Genistein主要通过抑制MKN45肿瘤（细胞）VEGF的表达产生抗血管生成作用而非直接抑制肿瘤（细胞）的增殖达到抑瘤效果。荧光分子探针Dylight 680-Bevacizumab-F（ab′）2应用于活体显像能够对Genistein抗肿瘤血管生成的疗效进行早期预测,具有良好的临床转化前景。     

高强度聚焦超声（HIFU）治疗肿瘤的影像学观察及疗效评价

高强度聚焦超声是一种新兴的肿瘤治疗技术。为确保其体外无创治疗肿瘤的安全有效，影像学的实时监控和疗效评价至关重要。高强度聚焦超声自应用于临床以来，与其结合的影像学方法有超声、CT及MRI等。就运用超声、CT及MRI进行术中监控和术后疗效评价的影像学特征进行综述。     

低强度超声联合载HSV1-TK/GCV自杀基因阳离子微泡对高强度聚焦超声不完全消融后残余肝癌细胞的抑制作用

目的探讨载单纯疱疹病毒Ⅰ型胸苷激酶/更昔洛韦(HSV1-TK/GCV)自杀基因的阳离子微泡联合低强度超声对高强度聚焦超声(HIFU)辐照后残留肝癌SMCC-7721细胞的抑制作用。方法以低功率HIFU辐照肝癌SMCC-7721细胞,选取最佳残存细胞亚系并稳定培养。通过低强度超声辐照载TK基因的阳离子微泡转染细胞。分为对照组(残余癌)、残余癌+超声+TK/GCV组、残余癌+微泡+TK/GCV组及残余癌+微泡+超声+TK/GCV组。以Western Blot法检测TK基因是否成功转入并稳定表达。采用流式细胞仪观察并检测基因转染效率。筛选适宜前药GCV浓度,并检测各组别相同条件下细胞存活率。以流式细胞仪检测细胞周期及凋亡率。结果HIFU功率为5 W,频率为10.20 MHz,持续辐照40s,可获得残癌稳定模型。前药GCV的最适浓度为100μg/ml。相同条件下残余癌+微泡+超声+TK/GCV组癌细胞存活率最低(P0.05),仅为(43.16±3.18)%,且TK蛋白的表达明显高于其他各组(P均0.05)。结论低强度超声联合载HSV1-TK/GCV自杀基因阳离子微泡对高强度聚焦超声不完全消融肝癌细胞有明显抑制作用。     

高强度聚焦超声照射正常离体心肌组织的实验研究——局部心肌的凝固损伤范围与声辐照剂量的关系

目的　探讨高强度聚焦超声 (HIFU)非侵入性凝固局部心肌组织的能量 -效应关系。方法　采用不同强度 (110 0 0W /cm2 、15 80 0W /cm2 和 2 2 2 0 0W /cm2 )的HIFU ,在不同辐照时间 (1s、3s、5s和 8s)的作用下 ,对 2 0只正常猪离体心脏进行定位损伤 ,观察并测定损伤区的形态及体积 ,损伤区及其与周围正常组织交界处的组织同时送病理学检查。结果　不同剂量下HIFU所致的损伤体积范围分布在 (11.2± 1.9)mm3 ～(2 83 .2± 4.5 )mm3 之间 ,不同处理因素间的损伤体积差异具有显著性意义 (P <0 .0 5 )。损伤形态随剂量增大趋向不规则。组织学观察可见损伤区与周围正常组织分界明显。结论　HIFU可有效地使心肌组织发生凝固性坏死 ,但不侵及周围组织     

HIFU在牛肝组织中形成线形凝固性坏死的剂量投放研究

探讨高强度聚集超声(High ntensity focused ultrasound,HIFU)在牛肝组织中形成线形凝固性坏死的剂量投放策略。首先在辐照深度2cm处用声强(ISAL)6500W/cm2的HIFU定点辐照牛肝1s得到一横径W为3mm的点状凝固性坏死。采用单个点状凝固性坏死相互叠加形成线形凝固性坏死时,相邻的两个单次辐照的空间间距D分别为1、2、2.5、3、4.5、5mm。当采用直线扫描形成线形凝固性坏死时,扫描速度V分别为1、3、6、7mm/s,往返次数为1。辐照结束后沿长度方向剖开,直视下观察最大剖面的损伤形态、范围、程度和损伤的完整性。结果表明,当D≤W时,采用单个点状凝固性坏死相互叠加能在牛肝中形成一个完整的线形凝固性坏死,当D>W时不能在牛肝中形成一个完整的线形凝固性坏死,且中间有正常组织的残留。当运动速度V为3mm/s,往返次数为1,采用直线扫描方式能在牛肝中形成了一个边界清楚、能量分布均匀、中间没有正常组织残留的完整的线形凝固性坏死。实验结果证实:依据单个点状凝固性坏死的声辐照和其大小确定形成线形凝固性坏死的辐照参数并进行剂量投放能够在组织中形成线形凝固性坏死。     

中国物理医学医师人才培养模式探索

物理学与医学的结合给物理学的发展带来了巨大的活力,为医学诊疗、治疗技术带来了革命。中国物理医学学科的建设远远落后于发达国家,根据现代医疗模式发展的新需求,培养基础扎实、动手能力强、能将医学与工程交融的物理医学医师复合型专业人才是时代的要求。     

脉冲高强度聚焦超声辐照离体组织所致组织摧毁术的实验研究

目的 研究高声功率,低占空比的脉冲高强度聚焦超声(pulsed high intensity focused ultrasound,pHIFU)辐照离体牛肝组织所致组织摧毁术的可行性及机制.方法 使用500 W声功率、4 Hz脉冲重复频率、1％～4％占空比的pHIFU以20 mm深度辐照离体牛肝组织60、30、20 s和15 s.辐照中,使用热电偶和被动空化检测(passive cavitation detection,PCD)系统分别对焦域处的温度和空化信号进行检测.辐照结束后,切开牛肝,观察损伤形态,进行HE染色.结果 pHIFU辐照离体牛肝组织后均有损伤形成,占空比为1％～3％的pHIFU辐照后损伤为洞状;占空比为4％的pHIFU辐照后损伤为凝固性坏死.镜下观察,洞状损伤边缘处呈絮状结构,细胞结构完全破坏,胞浆均质状,细胞核消失.占空比为1％～4％的pHIFU辐照中焦域处的最高温度分别为(41.19±1.42)℃、(45.73±1.92)℃、(53.07±2.09)℃和(64.13±2.56)℃.PCD系统所测信号的频谱中均可见明显的宽带噪声.结论 高声功率,低占空比的pHIFU辐照离体牛肝组织可致组织摧毁术,且空化参与了组织摧毁术的实施.