体外模拟高强度聚焦超声适形扫描离体牛肝设定靶区的实验研究

目的 体外模拟高强度聚焦超声 (high- intensity focused ultrasound,HIFU )点组合扫描破坏三维立体靶区的过程 ,为 HIFU治疗肝肿瘤的临床方案提供实验依据。方法 在 B超实时监控下 ,采用从点到线 ,从线到面 ,由面到体的 HIFU立体组合扫描方式破坏离体牛肝组织内的设定靶区 ,测定凝固性坏死灶的大小、形状和体积。结果 HIFU立体组合扫描方式能使牛肝组织内预先设定的任意大小、形状的靶区出现凝固性坏死 ,受损区与正常组织边界清楚。结论 HIFU能沿设定靶区边界实时完全破坏三维立体的肝内靶区组织。

肠营养素对小肠粘膜上皮细胞分化的影响

目的：探讨表皮生长因子（ＥＧＦ）、碱性成纤维细胞生长因子（ｂＦＧＦ）、胰岛素样生长因子－１（ＩＧＦ－１）、Ｌ－谷氨酰胺（Ｇｌｎ）、精氨酸、重组人生长激素（ｒｈＧＨ）和胰岛素对原代培养的小肠粘膜上皮细胞分化的影响。方法：孕龄１７～１９天Ｗｉｓｔａｒ系孕鼠胎仔小肠制备成小肠绒毛细胞团悬液，培养４８ｈ后加入上述肠营养素，通过测定ＡＬＰ活性观察不同剂量肠营养素对贴壁生长的肠上皮细胞分化的作用。结果：当肠营养素刺激肠上皮细胞增殖时，就能直接影响细胞分化。ＥＧＦ、ＩＧＦ－１、Ｇｌｎ、胰岛素、ｒｈＧＨ促进肠上皮细胞分化，而精氨酸、ｂＦＧＦ则可使细胞分化降低。结论：肠营养素不仅有营养的作用。

高强度聚焦超声体外适形治疗乳腺癌的临床研究

目的:探讨高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)治疗乳腺癌的安全性、有效性及在乳腺癌保乳治疗中的潜在作用.方法:1997年12月～2000年4月进行了HIFU体外治疗乳腺癌46例的临床研究工作,46例乳腺癌病人治疗前均经病理组织学证实.分为手术组(乳腺癌原位癌灶HIFU治疗后1～2周行乳腺癌改良根治术)和HIFU组(乳腺癌原位癌灶单纯行HIFU治疗).其中,手术组24例病人(TNM分期:Ⅰ期2例、Ⅱ期17例、Ⅲ期5例),HIFU组22例病人(TNM分期:Ⅰ期1例、Ⅱ期18例、Ⅲ期3例).HIFU治疗区范围为乳腺癌癌块和距肿瘤边缘1.5-2.0cm以内的乳腺组织.两组病人在治疗后常规接受化疗、放疗和内分泌治疗.手术组24例病人切除的乳房标本(含肿瘤病灶)分别进行病理组织学、免疫组化和分子原位杂交检查,研究HIFU对乳腺癌细胞形态和功能的影响.HIFU组22例病人在HIFU治疗后通过临床体检,临床影像学检查(SPECT、彩色多普勒超声、MRI)和穿刺活检组织学检查等方法密切观察肿瘤病灶的转归、局部及全身情况,随访时间10～36个月,平均22个月.结果:①HIFU能从体外适形破坏体内乳腺癌病灶,HIFU预定靶区与肿瘤病灶完全重合,计划治疗范围与实际受损范围基本相等;②HIFU靶区内组织全部出现凝固性坏死,肿瘤细胞和乳腺组织均出现不可逆性损伤征象,坏死区与正常组织边界清楚;③HIFU靶区内乳腺癌细胞PCNA、CD44v6、MMP-9和C-erbB-2mRNA表达消失,端粒酶活性明显降低;④HIFU靶区内肿瘤滋养血管和毛细淋巴管受到破坏;⑤HIFU治疗后1～2周内MRI和SPECT检查能清楚显示乳腺癌原位癌灶出现凝固性坏死,血供消失及HIFU靶区范围;⑥HIFU治疗后乳腺癌原位癌灶逐渐吸收和纤维化,肿瘤体积缩小或消失;⑦HIFU组22例随访病人CR9例、PR12例(局部穿刺证实肿块为纤维组织)、1例治疗后18月局部复发行乳腺癌改良根治术,HIFU治疗后乳房外观和弹性与健侧比较无明显差异.结论:HIFU在乳腺癌局部治疗,安全、有效,具有临床可行性.HIFU是一种局部治疗手段,可以根据肿瘤外科原则,从体外完全破坏体内的乳腺癌病灶,因而可能在早期乳腺癌的保乳治疗中发挥作用.

高强度聚焦超声破坏深部组织超声图像变化

为阐明高强度聚焦超声(HIFU)对体内肝组织的生物学效应,本研究用超声图像定量分析方法观察小型香猪肝脏受损组织的形态学变化.用超声定位的HIFU体外断层切除肝脏靶区.并用定量分析系统检测靶区,发现HIFU治疗前后超声图像有明显差异.结果提示:超声图像定量分析可用于监测HIFU治疗后受损组织的形态学变化.

高强度聚焦超声治疗H_(22)肝肿瘤的效果:不同治疗方案的评价

实验研究已证明高强度聚焦超声(HIFU)提供了一种局部切除肿瘤的体外治疗手段.本文选择不同方案的HIFU治疗H_(22)肝肿瘤.73只ICR H_(22)肿瘤荷鼠分对照组和HIFU治疗组.后者根据辐照时间和次数变化分不同治疗亚组.结果显示HIFU对各治疗组小鼠H_(22)肿瘤生长均有抑制作用.同一声强下,切除肿瘤的局部效果取决于辐照时间和次数.

碱性成纤维细胞生长因子和谷氨酰胺对小肠上皮细胞生长的促进作用

探讨了碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)、谷氨酰胺 ,以及二者联合使用对原代培养的小肠上皮细胞生长和分化的影响。实验分bFGF、谷氨酰胺、bFGF +谷氨酰胺三组 ,于小肠上皮细胞原代培养中加入不同剂量的药物 ,测定细胞的生长和ALP、CK活性。结果显示 :单一bFGF或谷氨酰胺能促进肠上皮细胞生长和减少细胞死亡 ,bFGF使细胞分化降低 ,谷氨酰胺促进细胞分化。二者联合用药的效果明显优于单独用药。

高强度聚焦超声“切除”组织的剂量学研究

运用高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound．HIFU）技术完整切除组织块并确立相应的能效关系，从而进行HIFU剂量学研究。按照由生物学焦域（Biological focal region，BFR）→束损伤→片损伤→块损伤的治疗原则，使用ISATA为0～27700W／cm^2，扫描速度1～4mm／s，束损伤的空间间距5～10mm，片损伤的空间间距10～20mm，在离体牛肝组织中形成不同治疗深度的束损伤、片损伤和块损伤，从而实现完整切除组织块。并把形成单位体积凝固性坏死所需的HIFU超声能量叫做HIFU治疗的能效因子（Energy—efficiency factor．EEF），用EEF量化HIFU在组织内的能量存积。研究结果表明，在不同治疗深度处形成的束损伤的EEF随治疗深度的增加而增大。形成片损伤、块损伤的EEF远远小于在不同治疗深度处形成束损伤的EEF，且形成块损伤的EEF小于形成片损伤的EEF。形成片损伤、块损伤的EEF并不是不同治疗深度的束损伤的EEF、不同治疗层面的片损伤的EEF的简单叠加，它与一个已存在的损伤改变了组织声环境有关，提示可通过改变组织声环境来改变EEF。因此，用EEF来进行HIFU的剂量学研究是一个新思路。对一个固定的聚焦超声换能器，EEF除了与声功率、辐照时间、治疗深度、组织结构和功能状态有关外，另一个重要的影响因素是H1FU治疗过程中组织声环境的改变。

阿霉素诱导人肝癌细胞多药耐药株的建立及其生物学特性评价

背景与目的:多药耐药(multidrugresistance,MDR)是肿瘤治疗的主要障碍,为探讨体外逆转肿瘤MDR的新方法,本研究建立人肝癌细胞多药耐药模型HepG2/Adm,并研究其生物学特性。方法:以人肝癌细胞株HepG2为研究对象,用阿霉素(adriamycin,ADM)浓度梯度递增诱导法,建立HepG2/Adm。观察细胞的生长规律;用MTT法检测多药耐药性;流式细胞术检测细胞周期分布、细胞表面多药耐药基因(mdr1)的表达产物P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、多药耐药相关蛋白(multidrugresistance-associatedprotein,MRP)、肺耐药蛋白(lung-relatedprotein,LRP)及谷胱甘肽S-转移酶(glutathioneS-transferase,GST)的表达;逆转录PCR半定量检测4种MDR基因mRNA表达量。结果:与HepG2细胞比较,HepG2/Adm细胞倍增时间延长30.01h,S期细胞减少(5.6±0.03)%,G1、G2期细胞增多犤(4.2±0.09)%,(1.5±0.08)%犦。该细胞对多种抗肿瘤药物耐药,HepG2/Adm对阿霉素的耐药指数是亲本细胞的26倍,细胞表面多药耐药蛋白P-gp、MRP及GST的表达显著增加,LRP表达有一定的增加;上述四种耐药蛋白基因的表达均明显增加。结论:HepG2/Adm细胞具有多药耐药特性,其耐药性与P-gp、MRP及GST的过表达有关。

HIFU逆转人肝癌细胞HepG2/Adm多药耐药的实验研究

背景与目的:超声波能够改变细胞膜通透性,增强化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用。本研究评价高强度聚焦超声及其联合阿霉素(Adriamycin,ADM)对人肝癌多药耐药细胞株HepG2/Adm的效应,并探讨其作用机制。方法:取对数生长期的HepG2、HepG2/Adm细胞进行实验,分为HepG2、HepG2(超声波照射5s)、HepG2/Adm、HepG2/Adm(超声波照射5s)4组。用MTT法检测处理前后耐药细胞对抗癌药物的敏感性;用流式细胞仪检测肿瘤细胞表面mdr1基因表达产物P170的表达及细胞内阿霉素浓度;利用SP免疫组化法观察细胞膜及核膜上P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)的表达。结果:频率0.8MHz、焦域声强460W/cm2连续照射5s,能够部分逆转HepG2/Adm细胞的耐药性,HepG2/Adm细胞P-gp的表达活性下降83.1%,耐药细胞内ADM浓度增加88%,对ADM、cDDP、MMC、5-FU和MTX相对逆转效率分别为66.4%、63.4%、89.4%、72.4%和75.0%。结论:高强度聚焦超声可提高人肝癌细胞HepG2/Adm内药物浓度,降低细胞膜及核膜表面P-gp表达,从而部分逆转肿瘤细胞多药耐药。

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 ,总有一个辐照阈值时间存在 ,当辐照时间超过辐照阈值时间后 ,温升缓慢 ,声强越大 ,辐照阈值时间出现得更早 ;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。

乳腺癌经高强度聚焦超声治疗后的病理变化

目的 观察高强度聚焦超声 (HIFU)体外原位治疗乳腺癌后病理变化特点 ,判断 HIFU治疗乳腺癌的有效性和可行性。方法 乳腺癌病人 2 3例 ,术前 1周作 HIFU治疗。术后作病理、电镜检查。结果 HIFU治疗靶区能完全覆盖乳腺癌包块 ,靶区内组织凝固性坏死 ,坏死范围达乳腺癌包块外边 2 cm,靶区外无癌组织残留。经HIFU治疗后乳腺癌同侧腋窝淋巴结反应性增生明显 ,窦组织细胞明显增生。结论 HIFU能体外原位杀死乳腺癌组织 。

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。

HIFU在牛肝组织中的传播衰减研究

运用辐射压力法研究高强度聚焦超声在牛肝组织中的传播衰减。在室温 2 0℃下 ,利用 4种治疗超声换能器 ,在不同的换能器表面输出声功率下 ,分别测量 2 0、4 0、6 0、80 m m不同厚度新鲜离体牛肝在放入脱气水前后的声辐射力 F、F′,然后计算出声衰减。使用治疗超声换能器 4 ,对于不同辐照深度 ,以声强 ISATA=2 2 .0× 10 3W/cm2、辐照时间 5 s的超声剂量定点辐照新鲜离体牛肝 ,以断层方式剖开后测量凝固性坏死组织体积。研究结果表明 ,对于一个具体的治疗超声换能器 ,在牛肝厚度一定时 ,辐射力穿透率 F′/F法与换能器表面声强及样品近治疗超声换能器表面声窗面积无关。采用最小 F′/F法拟合得出辐射力穿透率随牛肝厚度增加呈指数规律递减 ,且与凝固性坏死组织体积随牛肝厚度 (辐照深度 )增加呈指数规律递减趋势一致。采用最小二乘法拟合得出高度聚集超声在牛肝组织中传播的声衰随频率近似线性增加且呈幂函数关系。

高强度聚焦超声治疗骨肉瘤初步临床观察

目的：探讨HIFU治疗骨肉瘤的有效性和安全性。方法：用HIFU对5例已失去保肢条件的骨肉瘤患者进行部分覆盖治疗，通过主要脏器功能测定、临床症状体征变化、骨显像、DSA、组织病理学、彩色多普勒超声和血清ALP水平等指标，观察HIFU治疗的安全性和有效性。结果：心、肝、肾功能正常，疼痛减轻，ALP下降。治疗区肿瘤血供减少和肿瘤血管染色消失、异常放射性浓聚消失，肿瘤细胞变性坏死。结论：HIFU治疗骨肉瘤是有效和安全的。

高强度聚焦超声治疗对乳腺癌细胞表达IL-6及IL-10的影响

目的:探讨高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)治疗乳腺癌对原发癌组织及腋窝转移淋巴结中癌细胞表达免疫抑制因子IL6及IL10的影响。方法:HIFU组23例乳腺癌患者改良根治术前1～2周接受HIFU治疗,对照组25例仅行改良根治术,术后用免疫组化SP法检测2组乳腺癌组织及腋窝转移淋巴结(分别为11、12例)中IL6及IL10的表达。结果:原发癌组织中,对照组癌细胞IL6及IL10的阳性率和阳性癌细胞数分别为68%、84%,(399.1±95.8)/mm2、(327.2±140.8)/mm2,HIFU组分别为47.8%、60.9%,(303.1±99.4)/mm2、(238.1±79.8)/mm2,2组比较差异具有显著性(P值均<0.05);腋窝转移淋巴结中,对照组分别为83.3%、75%,(300.5±60.2)/mm2、(328.7±60.0)/mm2,HIFU组分别为72.7%、63.6%(P>0.05),(217.9±57.7)/mm2、(212.0±49.5)/mm2(P<0.05)。结论:HIFU治疗可以减少肿瘤局部免疫抑制因子的表达,推测其有利于肿瘤宿主免疫平衡的恢复。

高强度聚焦超声对射频消融后肝癌残余病灶的治疗

目的:探讨HIFU技术治疗原发性肝癌经射频治疗后残余病灶的安全性和临床可行性。方法:对6例经射频治疗后有残余不规则病灶的原发性肝癌患者,在接受部分肋骨切除术后进行HIFU治疗,对6例原发性肝癌患者经射频治疗后影像学检查证实的6个形状不规则残留病灶行HIFU治疗,观察患者生命体征,主要脏器功能,治疗区7～14天行动态增强MRI检查评价HIFU治疗效果。结果:6例患者在HIFU治疗过程中和治疗后48h生命体征平稳,肝、肾功能正常,动态增强MRI检查证实残余病灶均全部灭活,平均随访12.2个月(6～21个月),未出现局部复发和新生病灶。结论:HIFU技术是安全有效的体外适形治疗肝肿瘤的方法。

高强度聚焦超声治疗乳腺癌

目的:观察高强度聚焦超声(HIFU)体外治疗乳腺癌的临床安全性和有效性,并初步筛选判断治疗效果的检查手段。方法:24例乳腺癌患者在行乳腺癌改良根治术前1～2周行HIFU治疗,HIFU治疗中和治疗后,监测患者血压、呼吸、脉搏和外周血氧饱和度的变化。同时,观察HIFU对靶区处组织和皮肤的损伤作用。手术切除标本送病理检查,观察HIFU对靶区组织的破坏效应。其中3例患者在HIFU治疗前后行99mTc-MIBIECT检查,1例患者在HIFU治疗前后行MRI检查。结果:HIFU治疗对靶区外邻近组织和患者生命体征无明显影响,HIFU靶区内组织呈完全凝固性坏死。99mTc-MIBIECT和MRI显示靶区内组织坏死。结论:在实时超声引导下,HIFU治疗安全、有效,99mTc-MIBIECT和MRI可作为判断疗效的检查方法,HIFU技术可望成为乳腺癌保乳治疗方法之一。

高强度聚焦超声治疗后荷瘤鼠的免疫变化及特异性抗肿瘤作用

目的:探讨高强度聚焦超声(HIFU)治疗H22移植性肝癌后的细胞免疫学变化及特异性抗肿瘤作用。方法:将C57BL/6J近交系小鼠分为HIFU治疗组、HIFU假照组和对照组,于治疗后2周流式细胞术测定各组小鼠外周血T淋巴细胞亚群的变化,采用MTT法测定脾淋巴细胞对肿瘤细胞的体外杀伤活性,ELISA法检测脾淋巴细胞与肿瘤细胞共培养24小时后上清液中IFN-γ、TNF-α的含量。结果:HIFU治疗组和对照组CD3+、CD4+T淋巴细胞,CD4+/CD8+比值明显高于假照组,CD8+T淋巴细胞低于假照组,差异有显著的统计学意义;HIFU治疗组与对照组比较,各指标均无明显差异;各组小鼠脾脏淋巴细胞对H22肿瘤细胞和S180肿瘤细胞的杀伤率,与假照组和对照组比较,HIFU组对H22肿瘤细胞的细胞毒活性明显增加,差异有显著的统计学意义,但各组对S180肿瘤细胞的杀伤率无明显的统计学差异;各组小鼠脾脏淋巴细胞与H22肿瘤细胞共培养上清液中TNF-α和INF-γ的浓度,与假照组或对照组比较,HIFU组上清液TNF-α和INF-γ浓度明显增加,差异有显著的统计学意义。结论:HIFU治疗H22移植性肝癌后,宿主细胞免疫功能明显增强,同时机体产生特异性抗肿瘤的免疫作用。