低强度脉冲超声波对髁突软骨细胞炎症状态的作用研究

目的 观察低强度脉冲超声波对白介素-1β制造的大鼠髁突软骨细胞炎症模型中MAPK信号通路相关因子磷酸化的表达变化。方法 二次酶消化法分离髁突软骨细胞并完成鉴定。将分离出的大鼠髁突软骨细胞随机分为3组,加入3种不同浓度的IL-1β处理并进行Ⅱ型胶原与MMP-13免疫细胞化学染色,筛选出最佳致炎浓度。再次将所提取的大鼠髁突软骨细胞随机分为3组:NC组、OA组、LIPUS组,处理后对Ⅱ型胶原、p38、p-p38、ERK1/2、pERK1/2进行免疫细胞化学染色,观察蛋白表达情况。结果(1)成功提取大鼠髁突软骨细胞。(2)IL-1β:10 ng/mL组Ⅱ型胶原表达量降低最明显,差异有统计学意义(P<0.05),MMP-13表达量升高最明显,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)OA组与LIPUS组Ⅱ型胶原表达量均降低,差异有统计学意义(P<0.05),OA组降低更明显,差异有统计学意义(P<0.05)。3组的p38、ERK1/2表达量无明显差异(P>0.05)。OA组与LIPUS组p-p38、p-ERK1/2表达量均升高,差异有统计学意义(P<0.05),OA组升高更明显,差异有统计学意义(P<0.05)。结论(1)二次酶消化法成功提取大鼠髁突软骨细胞。(2)10 ng/mL为IL-1β最佳致炎浓度。(3)LIPUS处理可减少炎性髁突软骨细胞中Ⅱ型胶原的降解,抑制了MAPK通路相关因子p38、ERK1/2的磷酸化。

低强度脉冲超声在骨骼肌肉及运动神经系统中的生物学效应研究进展

低强度脉冲超声(LIPUS)是一种成本低、非侵袭性且安全性高的治疗方式,主要应用于骨骼肌肉系统疾病的治疗,尤其是骨折与骨不连的治疗。本文综述了LIPUS在多种骨骼肌肉及运动神经系统疾病中的治疗作用,并分析其可能的内在机制和潜在靶点,发现除了骨折与骨不连之外,LIPUS在治疗骨质疏松、肌肉损伤及运动神经系统疾病中同样具有临床应用前景。

脉冲超声对灰枣片理化及超声液特性的影响

为探究脉冲超声持续时间对枣片理化及超声液特性的影响,以灰枣为原料,设置脉冲超声持续时间为15,30,60 s,并分别于1,2,3,4,5 h对灰枣片和超声液进行取样分析。追踪检测灰枣片的色泽、水分状态、质构和微观结构,以及超声液可溶性固形物(TSS)、色泽、浊度和电导率的变化。结果表明,随着脉冲超声处理时间的延长,灰枣片中的主要水分由结合水转变为自由水,灰枣片组织吸水膨胀,色泽L*值(42.88~50.71)和△E值(3.69~9.85)呈显著增加的趋势,a*值(由19.88降至14.70)和b*值(由22.39降至19.03)呈显著降低的趋势。脉冲超声处理可诱导灰枣片组织内微通道的形成,随着循环次数的增加和脉冲时间的延长,微通道发生扩张,数量增加,同时伴随咀嚼性、弹性和回复性降低。超声液分析结果表明,高强度脉冲持续时间(30 s和60 s)可使灰枣片与超声液在处理前期(1~2 h)发生快速传质,超声液色泽(△E值:0~26.69)、TSS(0~6.1°Brix)、电导率(0~257.54μs/cm)、浊度(0~8.81 NTU)等显著增加,处理后期(3~5 h),15 s处理组超声液特性呈现出最显著的特性变化;至处理完成,各处理组超声液色泽L*值均达到100,a*值与b*值接近于原始状态;同时30 s和60 s处理组超声液中TSS为0°Brix,传质趋于平衡。结论:可根据灰枣片和超声液特性的改变来判断传质的程度,从而适应不同的加工需求。

低强度脉冲超声对脂多糖诱导炎性活化的RAW264.7巨噬细胞迁徙和吞噬的影响

目的探讨低强度脉冲超声(LIPUS)对脂多糖(LPS)活化和未经活化的RAW264.7细胞迁徙和吞噬能力的影响。方法LPS诱导RAW264.7巨噬细胞建立体外炎症活化模型;通过CCK-8法研究LIPUS对不同环境下RAW264.7细胞活力的影响,划痕实验观察LIPUS对RAW264.7巨噬细胞迁徙的影响,Transwell实验观察LPS作为趋化因素时RAW264.7细胞趋化迁徙能力的变化情况,共聚焦显微镜及流式细胞术分析细胞内FITC荧光强度以探究巨噬细胞吞噬pHrodo Green标记的大肠埃希菌生物颗粒的能力。结果成功构建活化RAW264.7炎症模型,筛选LPS浓度为100 ng/mL;LIPUS抑制未活化的RAW264.7巨噬细胞向划痕区域内迁徙和未活化巨噬细胞的趋化迁徙;但在当前参数下LIPUS不影响巨噬细胞的细胞活力和吞噬能力。结论LIPUS抑制经LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞的迁徙,但不影响其吞噬作用。

聚焦式低强度脉冲超声联合富血小板血浆局部注射修复大鼠面神经损伤效果观察

目的观察聚焦式低强度脉冲超声(FLIPUS)联合富血小板血浆(PRP)局部注射对大鼠面神经损伤的修复效果。方法将20只健康雄性SD大鼠随机分为模型组、PRP组、FLIPUS组及PRP+FLIPUS组,每组5只。各组均建立右侧面神经损伤模型,PRP组于神经损伤处局部注射PRP 50μL,2次/周;FLIPUS组于神经损伤处进行FLIPUS治疗10 min,1次/天;PRP+FLIPUS组参照上法给予PRP局部注射及FLIPUS治疗;模型组不予特殊处理;各组疗程均为28 d。各组术后1~4周每周进行行为学评估,记录胡须运动和瞬目反射评分。各组术前及术后第28天,使用肌电诱发电位仪行右侧面神经电生理检查,记录损伤面神经的最大复合肌肉动作电位(CMAP)振幅并计算R值。各组大鼠处死后取损伤面神经节段组织,HE染色后进行组织病理学观察,同时记录单位面积的轴突数量、直径及面积。结果各组大鼠术后1~4周瞬目反射及胡须运动评分比较P均>0.05。与同组术前比较,各组大鼠术后损伤面神经的最大CMAP振幅均降低(P均<0.05)。与模型组比较,PRP组、FLIPUS组及PRP+FLIPUS组大鼠术后损伤面神经的最大CMAP振幅及R值均升高(P均<0.05),PRP组、FLIPUS组及PRP+FLIPUS组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。与模型组比较,PRP组、FLIPUS组及PRP+FLIPUS组神经束变性、脱髓鞘及轴突空泡化程度减轻,再生轴突增多且神经纤维排列更有序。与模型组比较,PRP组、FLIPUS组及PRP+FLIPUS组大鼠损伤面神经节段组织单位面积内的轴突数量均升高(P均<0.05);PRP组大鼠损伤面神经节段组织单位面积内的轴突直径、轴突面积均高于模型组、FLIPUS组、PRP+FLIPUS组(P均<0.05)。结论FLIPUS联合PRP局部注射对大鼠面神经损伤的修复作用不优于二者单独应用。

低强度脉冲超声对大鼠急性肌腱损伤早期血管生成的影响及机制

背景:越来越多研究表明,低强度脉冲超声可以促进急性肌腱损伤的愈合,但其具体机制尚不清楚。目的:观察低强度脉冲超声对急性肌腱损伤后早期血管生成的影响,并检测与血管内皮生长因子相关信号通路的调控关系,进而揭示其潜在作用机制。方法:8-12周龄SPF级雄性SD大鼠局部注射Ⅰ型胶原酶3 d建立急性跟腱损伤动物模型,随机分为超声组和对照组。超声组每日使用有效辐射面积为1 cm^(2)的超声小探头垂直于跟腱部位进行低强度脉冲超声治疗,对照组不干预。治疗2周后进行超声影像学检查,观察肌腱早期愈合情况;治疗1,2周后行苏木精-伊红染色和CD31免疫组织化学染色观察组织血管数量变化,Western blot和qRT-PCR检测跟腱组织中血管内皮生长因子相关信号通路分子的表达。结果与结论:①灰阶超声显示:超声组较对照组跟腱更为连续,回声强度更低且较为均匀,肌腱厚度明显降低(P<0.05);②苏木精-伊红染色和CD31免疫组织化学结果一致显示:治疗2周后,超声组的新生血管数量明显较同期对照组增多(P<0.05);③Western blot和qRT-PCR结果显示:治疗2周后超声组跟腱中血管内皮生长因子、Yes相关蛋白、血管生成素2、富含半胱氨酸的血管生成素诱导物61的蛋白和mRNA表达均显著高于对照组(P<0.05);④结果表明:低强度脉冲超声通过上调血管内皮生长因子表达显著增加了急性肌腱损伤早期血管生成数量,加速了肌腱愈合。

低强度脉冲超声通过p38/JNK-白细胞介素-6抑制类风湿性关节炎滑膜成纤维细胞增殖的研究

目的:探讨低强度脉冲超声(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)对类风湿性关节炎滑膜成纤维细胞(fibroblastlike synoviocytes in rheumatoid arthritis,RA-FLS)异常细胞表型的抑制作用及可能机制。方法:酶消化法分离滑膜细胞,显微镜下观察细胞形态,同时用免疫荧光检测Vimentin蛋白表达来鉴定RA-FLS。将细胞进行体外培养并分为4组:对照组、LIPUS组、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)组和TNF-α+LIPUS组或3组:对照组、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)组和IL-6+LIPUS组。CCK8和EDU实验分别检测LIPUS对RA-FLS细胞活性和增殖的作用,划痕实验和Transwell迁移实验观察LIPUS对RA-FLS迁移能力的影响,RT-q PCR检测RA-FLS中重要的细胞因子、趋化因子和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的基因表达,ELISA进一步检测LIPUS对RA-FLS中关键效应分子IL-6蛋白水平的作用,Western Blot检测LIPUS对RAFLS中丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路的影响。结果:分离得到较纯净的RA-FLS。在体外培养的RA-FLS中,首先,LIPUS可以抑制TNF-α诱导的细胞活性(P<0.001)和增殖(P=0.007),但它对其迁移及迁移相关MMPs(MMP2和MMP9)转录水平的作用在组间无显著性差异(P>0.05)。在TNF-α诱导的炎性环境下,LIPUS能够抑制IL-6和白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)在m RNA水平上的高表达(P<0.001),但其对白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、MMP1和MMP13的抑制作用在组间无显著性差异(P>0.05)。与未处理组相比,LIPUS抑制TNF-α诱导的RA-FLS中IL-6的分泌(P<0.001),同时也抑制IL-6诱导的RA-FLS增殖(P=0.003)。LIPUS能够抑制MAPK信号通路中p38 MAPK(P=0.033)的磷酸化和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的磷酸化(P=0.019),但其对细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signalregulated kinas 1/2,ERK1/2)蛋白的磷酸化则无显著作用(P>0.05)。结论:LIPUS能够减少炎性状态下RA-FLS的异常增殖而不作用于其迁移,该作用可能与p38/JNK-IL-6信号通路的抑制有关。

低强度脉冲超声在口腔种植领域中的研究进展

低强度脉冲超声(LIPUS)是一种安全且简单易行的非侵入性物理治疗方式,通过低强度、脉冲式的超声波刺激人体组织以产生生物学效应,现已广泛应用于加速多种组织的修复和再生。早期发现LIPUS在治疗骨折愈合方面显示出积极作用,随着对其生物学机制的探索,逐渐发现其对炎症的抑制及神经调节作用。现如今,其临床应用逐渐扩展至口腔颌面部骨组织的愈合。口腔种植修复为获得与天然牙功能、结构以及美观效果十分相近的修复疗效,种植体周围软硬组织的恢复重建则至关重要。研究发现超声刺激可对种植术后种植体周围组织产生生物学作用。本文综述LIPUS的作用机制及其对种植体周围组织的研究与应用进展,以期为其应用于临床种植修复提供理论依据。

低强度脉冲超声促进正中神经修复疗效的多模态评估

目的腕管综合征(CTS)是腕管内正中神经卡压疾病,低强度脉冲超声(LIPUS)作为一种无创疗法具有治疗CTS的潜力,然而其疗效尚未有定量的评估。本研究对LIPUS促进CTS患者的正中神经修复疗效进行多模态定量评估。方法使用LIPUS设备对CTS受试者的腕管区域进行为期4周的干预治疗,每天治疗15 min,超声强度1 W/cm^(2)。评估参数包括:神经电生理(DML与SNL)、神经横截面积(CSA)、弥散张量(FA和MD)以及临床量表(BCTQ)。结果与治疗前相比,第2周的CSA(从11.38±0.77下降到8.07±0.41 mm^(2)),FA(从0.38±0.03上升到0.45±0.05)出现明显改善并且第4周继续显著好转(CSA=7.21±0.28 mm^(2),FA=0.54±0.03),MD(从1.54±0.07下降到1.31±0.15μm^(2)/ms)出现明显改善(P<0.01),第4周继续下降到1.25±0.11μm^(2)/ms但与第2周相比差异不显著(P=0.15)。第4周的DML(从5.19下降到4.53 ms)、SNL(从3.94 ms下降到3.34 ms)、BCTQ(从0.75±0.01下降到0.52±0.06)出现明显改善(P<0.05)。疗程结束后CSA、SNL和FA已达到健康水平。结论CTS患者在接受LIPUS治疗后各项指标均出现明显改善,且一些指标恢复到健康水平。

低强度脉冲超声研究现状及趋势的可视化分析

目的分析低强度脉冲超声(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)的研究热点及未来发展趋势。方法采用CiteSpace及VOSviewer软件对中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库收录的以“低强度脉冲超声”为关键词的相关文献进行可视化分析。结果通过对纳入研究的288篇相关文献进行分析发现,相关研究的发文量总体呈上升趋势;发文量最高的基金机构、学术期刊杂志、学位论文发文机构、学术期刊发文机构分别是国家自然科学基金、中国组织工程研究杂志社、重庆医科大学、重庆医科大学附属口腔医院。发文量最多的研究者是陈文直。相关研究的关键词以“低强度脉冲超声”“骨折愈合”出现频率最高,相互之间联系紧密,关键词聚类分析显示11大聚类。相关研究的学科分布以外科、口腔科为主,神经科、妇产科等领域研究也在不断开展。结论LIPUS的应用方向从骨关节疾病,发展到滑膜炎、肌腱损伤等软组织疾病,近年来在周围神经损伤、脊髓损伤等神经系统疾病方向发展应用。目前国内的研究领域主要集中在应用基础类研究,临床应用相关研究偏少。各研究机构及研究人员相对独立,合作很少,未来有待进一步加强合作。作者预计LIPUS未来会在更多领域得到发展应用。

石斛益肾丸联合低强度脉冲超声治疗肾阳虚型阳痿的效果研究

目的:观察石斛益肾丸联合低强度脉冲超声对肾阳虚型阳痿的疗效。方法:选择贵州中医药大学第二附属医院2023年10月—2024年3月收治的60例肾阳虚型阳痿患者,采用随机数字表法分为对照组与试验组,每组均30例。对照组采用枸橼酸西地那非片和低强度脉冲超声联合治疗,试验组在对照组的治疗基础上加用石斛益肾丸。连续治疗4周,观察两组用药后国际勃起功能量表(IIEF-5)评分、中医证候评分、阴茎血流动力学指标[收缩期血流峰值(peak systolic velocity,PSV)、舒张末期血流峰值(end diastolic velocity,EDV]、勃起硬度等级(EHS)评分及夜间勃起功能监测指标。结果:治疗4周后,试验组治疗总有效率显著高于对照组(93.33%vs 76.67%,P<0.05),试验组IIEF-5评分、PSV、EHS、勃起功能监测各项指标均高于对照组(P<0.05),试验组中医证候评分[(4.07±2.08)分vs(9.33±3.68)分]、EDV[(4.25±0.28)cm/s vs(6.23±0.52)cm/s],均低于对照组(P<0.05)。结论:石斛益肾丸联合低强度脉冲超声治疗肾阳虚型阳痿疗效显著,可以明显改善患者中医证候、阴茎血流动力学及夜间阴茎勃起情况,值得临床推广应用。

低强度脉冲超声理疗结合手法复位夹板外固定改善桡骨远端骨折复位后骨愈合及功能恢复的效果分析

目的分析低强度脉冲超声理疗结合手法复位夹板外固定对桡骨远端骨折患者复位后骨愈合及功能恢复的影响。方法选取2021年10月—2022年10月甘谷县人民医院收治的94例桡骨远端骨折患者为研究对象,按照治疗方法不同分为两组,各47例。对照组采用手法复位夹板外固定治疗,观察组在对照组基础上联合低强度脉冲超声理疗。对比两组骨关节恢复优良率、疼痛及肿胀评分、关节活动度及功能评分。结果观察组骨关节恢复优良率为95.74%(45/47),高于对照组的82.98%(39/47),差异有统计学意义(χ^(2)=4.029,P<0.05)。治疗后,观察组疼痛及肿胀评分均低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。治疗后,观察组关节活动度(旋前度、旋后度、背伸度、掌曲度、桡偏度)均高于对照组,Gartland-Werley评分低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论在桡骨远端骨折患者中实施低强度脉冲超声理疗结合手法复位夹板外固定,可促进骨关节功能恢复。

富血小板血浆联合低强度脉冲超声治疗膝关节骨性关节炎患者的效果分析

目的:探讨关节内注射富血小板血浆(PRP)联合低强度脉冲超声(LIPUS)对膝关节骨性关节炎(KOA)患者的临床疗效。方法:选择2019年8月—2021年8月徐州医科大学附属淮安医院收治的100例轻度至中度KOA患者为研究对象,随机将其分为对照组与研究组,各50例。对照组采用PRP关节内注射治疗,研究组在此基础上联合LIPUS治疗。对比两组疼痛程度、膝关节功能、疾病严重程度、临床疗效、不良反应发生情况及膝关节软骨恢复情况。结果:治疗后6个月,两组疼痛视觉模拟评分、Lequesne指数评分、WOMAC量表中疼痛和日常生活能力评分均低于治疗前,且研究组均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后6个月,两组WOMAC量表中僵硬评分低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。但两组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后6个月,研究组的治疗总有效率为96.00%,不良反应发生率为2.00%,相较于对照组的86.00%和0.00%,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:关节内注射PRP联合LIPUS对KOA的临床疗效确切,可有效缓解KOA患者疼痛程度及疾病严重程度,促进其关节功能及软骨厚度恢复,且安全性较高。

低强度脉冲超声作用于膝骨关节炎炎症相关信号通路的研究进展

膝骨关节炎(KOA)是一种包含关节软骨、滑膜、软骨下骨以及关节周围韧带肌肉等组织结构发生病理性改变的退行性全关节疾病。KOA的发病与关节软骨的代谢失衡及细胞因子的启动有关,特别是白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的高表达。其出现于KOA的多条致病信号通路中,调控KOA的细胞内活动,在软骨细胞破坏、细胞外基质减少、软骨重塑异常、软骨下骨化和滑膜炎症等病理过程中扮演重要的角色。低强度脉冲超声(LIPUS)作为一种无创安全的物理治疗手段,其本质上是一种强度较低的机械能,通过其空化效应等物理刺激可以使其效应细胞产生一系列理化反应。LIPUS在KOA的临床应用中疗效确切,可通过调节IL-1β和TNF-α等炎症相关信号通路的活性而达到消炎止痛、促进软骨修复的作用。其治疗机制包括:①LIPUS可通过增强滑膜中巨噬细胞的自噬途径及抑制核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体通路使巨噬细胞产生IL-1β减少,减轻炎症反应;也可通过经典无翅型MMTV整合位点家族蛋白(Wnt)/β-连环蛋白信号通路作用于滑膜中的成纤维细胞从而抑制滑膜纤维化。②LIPUS通过抑制IL-1β诱导的核因子活化B细胞κ轻链增强子(NF-κB)信号通路及调控丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路来促进软骨细胞生成细胞外基质,调节软骨细胞代谢,保护软骨。③LIPUS通过激活细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路促进间充质干细胞增殖分化,也可通过整合素-雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路来促进间充质干细胞产生转化生长因子β1(TGF-β1)以促进软骨形成。最新研究还发现LIPUS通过自噬途径促进间充质干细胞的迁移和外泌体释放来修复软骨,为未来LIPUS的联合治疗方向提供新思路。通过对LIPUS作用于KOA炎症相关信号通路的研究进展进行综述,为LIPUS的临床研究及联合治疗方案提供理论依据。

低强度脉冲超声增效脂肪间充质干细胞源性外泌体修复糖尿病小鼠皮肤创面的实验研究

目的探讨低强度脉冲超声(LIPUS)对脂肪间充质干细胞源性外泌体(ADSCs-Exos)修复糖尿病小鼠皮肤创面的增效作用。方法将ADSCs-Exos与人脐静脉内皮细胞(HUVECs)共培养,评估LIPUS对HUVECs摄取ADSCs-Exos的影响。选取SPF级C57BL/6雄性小鼠36只,构建糖尿病小鼠皮肤创面模型,将其随机分为对照组、Exos治疗组及LIPUS+Exos治疗组,每组各12只,应用活体成像观察ADSCs-Exos的分布及作用时间,冰冻切片观察糖尿病小鼠皮肤组织摄取ADSCs-Exos情况;比较各组小鼠治疗后3 d、7 d、10 d、14 d创面闭合率,以及14 d组织学检测情况。结果LIPUS可显著增加HUVECs对ADSCs-Exos的摄取,辐照后ADSCs-Exos的荧光强度(2.98×105)较未辐照者(0.31×105)显著增加,差异有统计学意义(P<0.01)。活体成像观察显示,LIPUS辐照能有效改善皮下注射后ADSCs-Exos的分布,促进其聚集于创面及周围组织,延长外泌体的作用时间;LIPUS+Exos治疗组治疗后1 h、6 h、36 h创面区域ADSCs-Exos的荧光强度分别为24.14×10^(9)、146.93×10^(9)、26.59×10^(9),均高于Exos治疗组(15.23×10^(9)、52.38×10^(9)、10.72×10^(9)),差异均有统计学意义(均P<0.05)。冰冻切片显示,LIPUS+Exos治疗组ADSCs-Exos阳性细胞率为(41.20±1.10)%,高于Exos治疗组[(23.16±1.16)%],差异有统计学意义(P<0.01)。LIPUS+Exos治疗组小鼠治疗后3 d、7 d、10 d、14 d创面闭合率均高于其余两组,差异均有统计学意义(均P<0.05);以LIPUS+Exos治疗组14 d创面闭合率最高,达(98.52±1.14)%。组织学检测显示,与对照组和Exos治疗组比较,LIPUS+Exos治疗组小鼠皮肤新生血管面积最大[(35.12±1.93)mm2],瘢痕长度最短[(1.20±0.20)mm],胶原容积分数最高[(62.35±1.72)%],差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论LIPUS能有效促进细胞对ADSCs-Exos的摄取,增强血管新生,加速糖尿病小鼠皮肤创面的修复。

脉冲超声波激励对煤的孔隙全尺度改造效应

为深入研究脉冲超声波激励对煤体孔隙结构的改造效应,利用含瓦斯煤体超声波激励实验系统,开展超声波功率800和1 000 W持续、交互脉冲下煤的超声波激励实验,综合低压CO_(2)吸附、低温N_(2)吸附和高压压汞等实验,研究煤的大孔(>50 nm)、介孔(2~50 nm)、微孔(<2 nm)全孔径段的孔隙参数演化规律。实验结果表明:脉冲超声波对煤的孔隙具有扩孔效应,煤的孔容占比以微孔和大孔为主,介孔占比最小,煤中各孔径段比表面积大小为:微孔>介孔>大孔;与未超声、持续超声激励煤样相比,脉冲超声波激励煤的各孔径段孔容和比表面积均有所提高;随脉冲次数增加,煤的孔容增幅和比表面积增幅呈正线性增大,其中大孔的孔容和比表面积增幅较为显著。脉冲超声波激励煤样形成水锤压力阶段和滞止压力阶段的持续转换,增加了煤的孔隙结构损伤程度。研发脉冲超声波发射器结合水力化技术,可提高煤的孔隙发育程度,增加煤体渗透性,提高瓦斯抽采效率。

多频脉冲超声对以赤藓糖醇为共溶质的桃浆-卡拉胶共混凝胶体系性质的影响

本实验构建以赤藓糖醇为共溶质的桃浆-卡拉胶共混凝胶体系,系统研究了多频脉冲超声(20 kHz、20+28 kHz和20+28+40 kHz)对共混凝胶体系的影响。流变学分析结果表明所构建的共混凝胶体系为假塑性流体,随着脉冲超声频率的增加,体系稠度系数增大,流动指数减小。动态流变学特性分析表明,单频和双频脉冲超声会使弹性模量(G′)和损耗模量(G″)升高,三频脉冲超声则降低G′和G″。多频脉冲超声处理产生的空化效应能够降低体系粒径,其中三频脉冲超声处理时下降最为显著,D_(50)、D_[4,3]、D_[3,2]相比对照组分别下降了12.32%、9.80%和7.57%。多频脉冲超声会增大共混凝胶体系的相位角绝对值和电导率,降低阻抗;其中与对照组相比,三频脉冲超声处理样品的相位角绝对值升高35.82%,电导率升高10.15%,阻抗降低38.52%。随着脉冲超声频率的增加,共混体系与水的缔合性增强,出现结合水信号。脉冲超声处理后的样品傅里叶变换红外吸收光谱中未发现新吸收峰,表明超声没有对体系的功能基团造成破坏,仅对氢键产生影响。单频和双频脉冲超声处理会使共混凝胶体系的微观孔隙变大,三频脉冲超声则会使孔隙更为致密和均匀。本研究可为改善卡拉胶共混凝胶制品特性及开发凝胶型桃浆制品应用提供参考。

低强度脉冲超声调控治疗疼痛性膝骨关节炎的临床研究

目的探究低强度脉冲超声调控膝内上、下神经治疗内侧疼痛性膝骨关节炎的临床疗效及安全性。方法收集内侧疼痛性膝骨关节炎患者25例,利用低强度脉冲超声进行治疗,在治疗前、治疗后即刻、治疗后1、2周和4周进行VAS视觉模拟评分、WOMAC和Lysholm膝骨关节炎康复量表评分,比较治疗前与治疗后不同时间段的疗效,并对比治疗前后的超声影像验证其安全性。结果治疗组患者,在治疗前与治疗后即刻、治疗后1周、2周的VAS、WOMAC和Lysholm评分差异有统计学意义(P<0.05),与治疗后4周比较差异无统计学意义(P>0.05)。主要观察指标VAS在治疗前与治疗后即刻、治疗后1、2周相比有显著下降,分别为(5.26±1.12)、(2.76±0.92)、(2.74±1.26)、(3.42±0.93);次要观察指标WOMAC和Lysholm在治疗前、治疗后即刻、治疗后1、2周均有明显的改变,分别为(24.03±4.43)和(66.93±14.14)、(12.75±1.63)和(79.86±10.82)、(12.76±1.82)和(81.93±7.67)、(15.17±2.73)和(77.08±9.73)。治疗前后的超声影像未见明显异常。结论低强度脉冲超声安全有效调控膝周神经治疗疼痛性膝骨关节炎,为临床膝骨关节炎的干预和治疗提供新思路。

低强度脉冲超声抑制脓毒症大鼠脾脏淋巴细胞的凋亡

目的探讨低强度脉冲超声(LIPUS)对脓毒症SD大鼠脾脏淋巴细胞凋亡的抑制效应及可能机制。方法通过盲肠结扎穿刺术建立脓毒症SD大鼠模型,将78只雌性SD大鼠随机分为超声组(LIPUS,n=26)、盲肠结扎穿刺组(CLP,n=26)和假手术组(Sham,n=26)。超声参数如下:声强200 mW/cm^(2),辐照时间20 min,频率0.37 MHz。观察各组大鼠术后72 h内的存活情况;苏木精-伊红染色法观察脾脏淋巴细胞的数量变化;脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法和流式细胞术检测脾脏淋巴细胞凋亡情况;免疫组化、蛋白质印迹法和实时荧光定量PCR检测线粒体凋亡通路B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和半胱氨酸蛋白酶3(Caspase 3)的蛋白及mRNA的表达水平。结果Sham组72 h内全部存活,LIPUS组的存活率显著高于CLP组(P<0.05);与CLP组相比,LIPUS组脾脏淋巴细胞凋亡率显著降低(P<0.05),Bcl-2的蛋白及mRNA表达水平显著升高(P<0.05),Bax及Caspase 3的蛋白及mRNA表达水平显著降低(P<0.05)。结论LIPUS可能通过调节线粒体通路上的关键分子(Bcl-2、Bax及Caspase 3)抑制脓毒症SD大鼠脾脏淋巴细胞凋亡,提高其72 h内存活率、延长存活时间。

低强度脉冲超声调控间充质干细胞在组织再生领域的研究进展

低强度脉冲超声(LIPUS)作为一种经济、安全的物理疗法,常用于治疗骨不连续和组织愈合。间充质干细胞(MSCs)具有高度自我更新和多向分化能力,是再生医学重要的种子细胞。LIPUS与MSCs的联合应用可调控MSCs的增殖、迁移、细胞活性和多向分化等能力,有效促进MSCs在骨、软骨、血管、神经等组织再生,抑制脂肪组织的再生。因此本文对近年来LIPUS调控MSCs在不同组织中修复再生的作用机制进行综述,为LIPUS在组织再生领域的延续研究和临床转化提供理论依据。