包膜超声造影微泡次谐波特性的优化设计与实验研究

基于包膜超声造影微泡在超声场中的理论振动模型,对其次谐波特性进行优化设计,从理论上计算和分析了微泡粒径、膜弹性及声压等对微泡次谐波响应的影响,以期获得其用于非破坏性次谐波成像的最佳条件。另外通过改变膜材料的配比, 制备了具有不同膜弹性的超声造影微泡,对其声学特性进行了体外声学实验测定。仿真计算和实验结果表明,在合适的膜材料配比条件下,制得的平均粒径为3μm左右的包膜微泡,可获得满意的次谐波响应,并且其用于非破坏性次谐波成像时的最佳工作声压约200-400 kPa。

“看清”颅内血管——高分辨率经颅超声诊疗系统

超声引导的脑部疾病治疗一直是科学家研究和关注的重点,超声监控在基于微泡介导的血脑屏障开放和脑部血管溶栓过程中具有独特优势。针对经颅超声在探测灵敏度、微小血管造影成像和血流灌注参量成像的分辨率和治疗过程中瞬态实时监控等方面的不足,本次首批获国家科技专项计划支持的高分辨率经颅超声诊疗系统将实现小区域脉冲逆转谐波造影成像/灌注参量成像、超时空分辨率微泡及空化成像,有望填补我国数字化诊疗设备在该领域的空白,为临床脑部疾病诊断和治疗提供革命性的技术手段。

包膜超声造影微泡的计算机辅助设计、制备与实验研究

目的研究纳米包膜超声造影微泡的结构参数及声学参数对其次谐波特性的影响,并对其进行优化设计。据此制备适用于次谐波成像的超声造影微泡。方法基于包膜超声造影微泡的理论模型建立计算机辅助优化设计与分析系统,从理论上分析微泡的结构参数与声学参数等对微泡次谐波特性的影响。同时。对微泡进行分级分离得到不同尺寸分布的微泡,并对其体外声学特性进行测试。结果仿真计算和实验结果表明当微泡的膜材料一定时,通过控制微泡粒径的分布,在一定的声压条件下可得到较强的次谐波响应；通过分级分离除去较小微泡后所得的次谐波响应比未分离前显著增强。结论利用基于模型的计算机辅助设计系统能够对微泡的次谐波特性进行优化设计,并对微泡的制备进行理论性指导。

基于调频信号发射的超声造影剂谐波成像方法

提出了一种能够提取超声造影剂回波中二次谐波的非线性成像方法,从数学原理、仿真计算和声学实验三个方面对造影剂血流灌注成像方法进行了研究。首次将调频信号发射技术用于医学超声造影剂谐波成像领域,仿真计算和声学实验结果表明:为了获得较好的图像质量,发射调频信号应该具有合适的包络;发射信号带宽与解码匹配滤波器带宽之间必须有一个带宽间隔;适当降低发射声压能够降低生物组织的谐波。应用编码发射方法和解码滤波器,得到了造影剂二次谐波图像,此图像具有较好的信号噪声比和造影剂组织比。声学实验结果和理论计算结果完全吻合。

基于表面活性剂的纳米包膜微泡超声造影剂

采用声空化的方法 ,以 3种酯类表面活性剂作为微泡的纳米包膜材料进行了静脉注射微泡超声造影剂的制备研究 ,实验研究了超声功率与超声时间的选择、磷酸盐缓冲溶液 pH值对微泡产量的影响、通气方式的选择、稀释液对微泡流动性的影响、振动对微泡的影响 ,研究了微泡的保存方式 ,并对制备出的微泡超声造影剂进行了体外及动物体内造影成像效果研究 ,给出了实验犬肾脏造影灌注的结果 .

利用载舒尼替尼的多聚体微泡实现超声介导的靶向药物运输:实验研究

目的探索载舒尼替尼的新型多聚体型微泡抑制人肾癌GRC-1细胞增殖及诱导凋亡的作用。方法体外培养人肾癌GRC-1细胞,将其分为空白对照组、舒尼替尼组、新型多聚体型微泡联合超声组(pMB+US组)、载舒尼替尼的新型多聚体型微泡不联合超声组(pMBS-US组)、载舒尼替尼的新型多聚体型微泡联合超声组(pMBS+US组)。舒尼替尼组、pMBS-US组、pMBS+US组分别以0.01、0.10、1.00μg/ml舒尼替尼给予处理,于不同时间以MTT法观察不同处理组细胞生存率,检测细胞凋亡,并用HE染色法及DAPI荧光染色法观察凋亡细胞形态学改变。结果 pMBS+US组较之其余各组对肿瘤细胞有更为明显的抑制增殖及诱导凋亡效应(P<0.01)。结论载舒尼替尼的新型多聚体型微泡在超声作用下能显著促进药物与肿瘤细胞的作用,为靶向持续药物运输提供了可能。

配位离子在化学镀镍中的动态演变和作用

根据化学热力学原理和配合物化学理论 ,研究了在化学镀镍溶液中 ,配位离子在沉积过程中的动态演变及沉积行为 .研究结果表明 ,化学自沉积的沉积速率和溶液的稳定性取决于配位镍离子的物种结构、分布函数关系及其在沉积过程中的动态演变 .实验发现 ,足够的自由镍离子能够保证较高的沉积速率 ,而在化学镀镍溶液中 ,较高浓度的部分配位镍离子在沉积过程中脱掉配位基壳后 ,仍能维持溶液中自由镍离子的动态热力学平衡 ,这是既保持高的沉积速率 。

“易损斑块无创、高分辨超声功能与分子定量成像”研究2010年度报告

该研究本年度在高分辨超声成像理论与方法、微泡制备、高CTR造影成像及灌注参量成像、血管及其周围组织运动与弹性检测成像、超声空化机理等4个方面研究取得重要进展。对高帧率、较高频率超声图像分别进行了基于光流场(OF)的IBP超分辨重建和基于灰度非均匀校正的超分辨重建,重建后轴向及横向分辨率可达到原始图像的4倍以上;并在低成本数字超声成像系统上实现了高CTR值的造影成像和灌注参量定量成像和脉冲逆转小波变换造影成像技术;初步得到模仿人体生理pH环境下,聚焦超声自由空化场中声致发光(SL)的光学检测实验结果及声致化学发光(SCL)的光学检测实验结果。

基于高分辨超声成像平台的无创血管力学及动力学特性分析研究报告

该研究提出了一种可同时无创测量颈动脉壁力学特性、血管壁剪切率的变化以及脉搏波在局部短距离血管片段上传播速度的超声定量成像和评价方法。为了提高超声成像的分辨性能,同时补偿由于入射角度不同造成的血管侧壁灰度的非均匀性,在应变估计之前首先对超声图像进行了高分辨图像重建与灰度非均匀性的校正。在相同的成像平面下,保持声束与血流的夹角呈90°,血流速度与剪切率沿管径的分布可由沿血管直径方向采集的若干个位置处的横向多普勒信号重建得到。最后,使用超快速平面波成像技术结合射频互相关算法可获取沿38 mm血管片段的膨胀波群及脉搏波传播速度。目前临床动脉粥样硬化病人的在体实验已证实了该方法在斑块早期诊断中的有效性,因此该研究提出的超声定量成像和评价方法有望成为一种颈动脉粥样硬化斑块普查的新手段。

基于被动空化检测的兔腹主动脉空蚀损伤评价

超声空蚀内皮损伤诱导的局部可控兔腹主动脉粥样硬化斑块模型可克服现有斑块动物模型建模方法存在的斑块大小、位置不可控等问题,同时需要对建模过程中兔腹主动脉的空化损伤程度进行有效的评价。本文使用相变纳米液滴作为人工空化核对兔腹主动脉进行聚焦超声空化损伤,并利用被动声学检测的方法分析血管内皮损伤过程中的被动空化信号,计算惯性空化剂量,同时与实际血管壁损伤程度的病理观察结果进行对比,结果表明:惯性空化剂量与血管内皮损伤程度相关,可用作建模过程中间接评价内皮损伤情况的参数。

互联网直播在医学超声教学与会议中的应用

目的:研究网络直播手段在超声诊断与教学中的应用。方法:以教学医院为依托,以互联网为载体,借助现代化信息技术,使用某公司网络直播系统,上传现场画面及授课画面,采用"互联网+医疗",为超声医生开展专业的学习、培训、继续再教育。结果:借助现代媒体网络,医学超声、互联网和远程培训的有机结合,听课人员达上万次,面向全国教学,突破了传统的限制,实现了良好的效果,满意度为100%。结论:结合公司和医院的自身优势,将超声检查和超声培训联合起来,为更多的基层医生提供优质的教学资源与技术,是未来影像学的主要手段和方法,让更多的医生与非专业人士受益。

Experimental system for perfusion imaging and time-intensity processing based on ultrasound contrast agent

Objective: To present a self-developed experimental system for basic studies of blood perfusion imaging and time-intensity evaluating based on ultrasound contrast agent. Methods: The experimental system performed the image reconstruction and time-intensity processing with radio frequency signals. The system was comprised of ultra-high speed hardware data acquisition interface and low computational cost algorithms. The self-made contrast agent,blood mimic phantom and capillary phantom model were used to validate the experimental system. Results: The images acquired in blood phantoms with linear-array and curve-array transducers were given. The time-intensity curves corresponding to selected region of interested from image sequence were demonstrated. It was also shown the time-intensity based decay curves and a comparison of decay of ultrasound contrast agent under different ultrasound powers. Conclusion: Several experiments resulted from two in vitro phantom models show that the experimental system can be used to basic studies of blood perfusion and further clinical studies of microvasculature perfusion.

新型多聚体微泡携带舒尼替尼抑制人肾癌GRC-1细胞生长及促凋亡的实验研究

目的观察新型多聚体微泡携带舒尼替尼对人肾癌GRC一1细胞生长及凋亡的影响。方法将体外培养的人肾癌GRC一1细胞随机分为6组：空白对照组、单纯微泡组、单纯脂质体组、舒尼替尼组、新型多聚体微泡载舒尼替尼不联合超声组、新型多聚体微泡载舒尼替尼联合超声组。MTT法观察不同处理组细胞生存率，Sigma-FITC荧光染色及透射电镜检测细胞凋亡。结果新型多聚体微泡载舒尼替尼联合超声组对人肾癌GRC-1细胞的生长抑制及促进凋亡作用强于其他处理组及对照组。结论新型多聚体微泡携带舒尼替尼在超声作用下对人肾癌GRC-1细胞生长有明显抑制作用，并诱导细胞凋亡。