微泡造影剂联合高强度聚焦超声治疗兔肝VX-2肿瘤的声像图监测

目的 探讨微泡造影剂联合高强度聚焦超声治疗兔肝VX-2肿瘤时声像图的变化特征及超声监控能力。 方法 45只荷瘤兔随机分为3组，一组接受单纯高强度聚焦超声治疗，另两组为高强度聚焦超声联合微泡造影剂治疗。 结果 高强度聚焦超声联合微泡造影剂治疗肝肿瘤可以大大缩短治疗时间。各治疗组声像图变化的病理学基础各不相同。联合治疗后10min靶区高回声面积与凝固性坏死面积相关性良好（r=0．986，P〈0．05）。 结论 微泡造影剂增强高强度聚焦超声疗效切实可行，联合治疗的声像图特征性变化能够有效判断治疗效果。     

基于质子共振频率MR温度成像监控高强度聚焦超声治疗

高强度聚焦超声（HIFU）作为一种热消融疗法,在治疗过程中需有良好的监控和实时精确的测温技术以保证治疗的安全性和有效性。MR温度成像通过具有温度敏感的参数进行测温,如弛豫时间、质子共振频率（PRF）、扩散系数、磁化矢量转移等,无创且无辐射,并可实时三维成像。其中,由于质子共振频率（PRF）对温度具有良好的线性度,且与组织类型不相关。基于PRF的MR温度成像成为中高场强（≥1T）系统应用的首选,在低场强系统中也有应用。本文对PRF MR温度成像的基本原理及其在监控HIFU治疗方面的研究进展进行综述。     

高强度聚焦超声消融后大鼠胰腺组织学结构和内分泌功能的恢复

目的观察高强度聚焦超声(HIFU)消融SD大鼠部分胰腺组织后胰岛的病理转归和血清学变化。方法将108只SD大鼠随机分为HIFU 1/4组(n=36)、HIFU 1/2组(n=36)及假辐照组(n=36)。辐照后监测大鼠空腹血糖、血清胰岛素、血清胰高血糖素,同时观察靶区组织的病理学变化。结果辐照后即刻、28天、56天,各辐照组间空腹血糖差异有统计学意义(P均0.05);各辐照组间空腹血清胰岛素差异无统计学意义;辐照后2h及7、14、28、42天,各辐照组间空腹胰高血糖素差异有统计学意义(P均0.05)。辐照后胰腺组织中出现新生胰管结构,但未发现胰岛组织。结论HIFU辐照胰腺部分组织对大鼠胰腺内分泌功能无明显影响;辐照后56天胰岛重建不完善。     

提高准静态弹性成像运动估计精度的算法及其仿体实验研究

超声弹性成像作为一种新兴的成像技术手段,可以对病理组织和正常组织的结构性弹性差异进行成像。由于各种良恶性肿瘤以及物理治疗形成的损伤会使得局部组织弹性发生明显变化,因此,采用超声弹性成像检测病变组织或者物理治疗形成的损伤具有重要意义。弹性成像的基础建立在对外力作用下组织运动的精确估计上,在准静态弹性成像中,即为检测轴向外力缓慢施压所造成的组织纵向运动。然而由于非纵向运动,边界条件和设备噪声等因素的影响,实际运动估计中需要通过算法消除各种因素的干扰。本研究采用了一系列方法来提高运动估计的精度,即首先采用二维互相关算法,减小组织横向运动对位移估计的干扰;然后采用分段线性拟合的算法剔除了位移估计中的奇异点,并通过二维中值滤波算法平滑了位移数据;最后采用基于小波变换的低通数字差分算法,成功的抑制了位移数据中的高频噪声对应变估计结果的干扰,并比较了该算法相对于数字低通差分滤波器和直接差分算法的应变估计效果。开展了多层仿体实验和包含有柱状硬物的仿体实验验证了这些算法的可行性。研究表明,通过一系列运动估计算法的改进,可以大大提高运动估计的准确性,降低了图像噪声。     

不同剂量微泡造影剂在高强度聚焦超声消融活体羊肝组织中的增效效应

目的 探讨不同剂量超声造影剂对高强度聚焦超声(HIFU)消融活体羊肝组织的增效效应.方法 南疆黄羊20只,随机分为4组.第1组为HIFU联合0.01 ml/kg SonoVue.第2组为HIFU联合0.03 ml/kg SonoVue,第3组为HIFU联合0.05 ml/kg SonoVue,第4组为单纯HIFU组.麻醉状态下,微泡造影剂于HIFU辐照前静脉团注,20 s后开始HIFU辐照.每组采用定点辐照,所用辐照参数为频率0.8 MHz、声强19 100 W/cm2、辐照深度30 mm、辐照时间15 s.HIFU辐照结束后1周处死动物.观察并测量凝同性坏死大小,对凝固性坏死作组织病理分析.结果 在相同声辐照参数下,1、2、3组凝同性坏死区域均大于第4组,差异有统计学意义(P<0.05),且凝固性坏死体积随SonoVue剂量的增加而逐渐增大,差异有统计学意义(P<0.05).组织病理学检查发现凝同性坏死区内无正常组织残留.除实验3组出现消融灶邻近组织和皮肤损伤外,其余各组均未出现明显并发症.结论 微泡造影剂在HIFU消融过程中的增效效应与微泡造影剂的剂量有关,微泡造影剂的剂量越大,所形成的凝固性坏死的体积越大,增效越明显.     

高强度聚焦超声(HIFU)肿瘤热消融技术的关键问题简析

目的 1988年,王智彪萌发了用高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)从体外对体内肿瘤进行非侵入切除的灵感.在之后的10年中,他和他的团队在该领域提出了"生物学焦域"、"超声治疗剂量学"、"组织声环境"等概念.在实时超声监控、治疗系统优化、远程医疗系统、临床方案等方面突破了相应的关键技术壁垒.将HIFU治疗技术成功运用于外科治疗,在国际上积累了数量最多的临床病例.在该领域的设备研制、临床应用及若干基础研究方面走在了世界前列.

Abstract：

In 1988, Zhibiao Wang had an inspiration of ablating tumor in vivo non-invasively by high intensity focused ultrasound (HIFU). In the following 10 years, he and his team first proposed concepts such as "biological focal region", "ultrasound therapy dosimetry", "acoustic environment in tissue" and so on. They had broken down the key technical barriers in real-time ultrasound monitoring, treatment system optimization, telemedicine system, clinical protocols and other aspects, making HIFU therapy successfully applied to surgery and accumulated the largest number of clinical cases internationally. They have been playing a leading role around the world in equipment development, clinical application and some basic research in this field.     

兔脑在高强度聚焦超声作用下的耐受性研究

目的：观察正常兔脑组织在不同剂量高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）作用后的反应和生存状态,探讨HIFU对脑部疾病治疗的可行性。方法：在总辐照时间不变的情况下,分组用不同的单次时间对24只新西兰兔脑组织进行定位损伤。观察实验兔的反应及生存状况,5周后处死取材,先用氯化三苯基四氮（triphenyl tetrazolium choloride,TTC）染色观察后,常规HE染色,光镜下观察组织学变化。结果：观察期内实验兔的生存状态在单次作用时间≥20s后明显变差,与作用次数无明显关系,组织学变化提示单次作用时间5～10s效果为最佳。结论：H1FU能有效定位损伤深部脑组织,单次作用剂量适宜时是安全的,而与作用次数无关。     

聚焦超声辐照香猪皮肤后的病理学转归的研究

目的：研究聚焦超声辐照香猪皮肤后的病理学转归，探讨超声治疗带状疱疹后遗神经痛的可行性。方法：香猪10只采用自身对照法，功率2w，频率11Mnz，用超声波治疗仪（重庆海扶公司自行研制）对香猪皮肤进行连续直线辐照，于辐照后即刻、第3、7和14天取材送光镜和电镜检查。结果：超声辐照后即刻香猪皮肤充血水肿，表皮完整，稍硬．皮温升高；第3天皮肤充血水肿减轻，仍然突出皮面，稍硬，结痂；第7天后仍然有少许水肿，与正常皮肤平；第14天皮肤外观完全恢复正常。组织学变化：超声辐照后即劾取材，可见真皮层充血水肿明显；第3天可见毛细血管扩张以及慢性炎症浸润；第7天可见新生毛细血管增生以及炎症浸润；第14天完全恢复正常。超微结构变化：即刻、第3、7天可见血管内皮细胞线粒体肿胀，微吞饮小泡数量多，成纤维细胞线粒体肿胀，粗面内质网扩张，神经纤维线粒体肿胀，第14天完全恢复正常。结论：超声有利于改善皮肤真皮层的微循环、促进神经末梢的增生和修复。     

高强度聚焦超声治疗剂量对组织温升影响的研究

测量了高强度聚焦超声(HIFU)定点辐照新鲜离体牛肝脏时，不同声强和辐照时间下的组织焦点温升。根据Pennes传热方程，从理论上分析了高强度聚焦超声定点辐照生物组织前后组织温度变化的规律，研究结果表明；一定的声强下，总有一个辐照闻值时间存在，当辐照时间超过辐照阐值时间后，温升缓慢，声强越大，辐照阐值时同出现得更早l组织焦点温升、相对累积热剂量随声强、辐照时间的增加而增大，当治疗剂量一定时，声强对组织焦点温升的影响大于辐照时间对组织焦点温升的影响。因此，HIFU最适治疗剂量应满足：适度的声强、辐照时间为该声强下的辐照阈值时间。     

高强度聚焦超声生物学焦域温场研究

采用热电偶探针测温系统 ,研究了运用JC A型HIFU聚焦超声肿瘤治疗系统定点辐照新鲜离体牛肝脏的生物学焦域温场分布。研究结果表明 :焦域中心温度最高 ,温升可达 74 .4± 1.5℃。在空间上 ,远离焦点温升快速下降 ,Z轴有效温升宽度 12 .4mm ,X、Y轴有效温升宽度均为 5 .4mm。X、Y、Z轴有效温升宽度与生物学焦域大小一致。光镜下 ,生物学焦域与周围正常组织分界清楚。所以 ,在空间上 ,由生物学焦域中心向外缘 ,能量递减十分陡峭 ,具有“刀”的特征。高强度聚焦超声对深部组织定位损伤在空间上是精确的、有效的、安全的。