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。

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。

低强度超声引发大鼠子宫平滑肌收缩的量效关系研究

目的通过研究低强度超声对大鼠子宫平滑肌收缩的影响,寻找超声引起子宫收缩的适宜参数。方法利用正交设计的方法,用不同声强、不同辐照时间的超声(频率0.8MHz,声强1～3W/cm2)辐照离体大鼠子宫肌条,采用BL-410生物机能实验系统记录子宫平滑肌的收缩情况。结果在相同的频率下,超声辐照时大鼠子宫收缩频率、幅度、张力及子宫活动力均明显高于辐照前(P<0.01),辐射停止后10min,子宫收缩基本恢复至辐射前状态;子宫收缩的频率、幅度、张力及活动力在2W、10min时达到最大(P<0.05)。结论低强度超声可引发子宫平滑肌收缩,在频率不变的情况下,2W/cm2辐照10min是适宜的辐照参数。

低强度脉冲超声促进骨折愈合的动物实验研究

目的: 探讨低强度脉冲超声促进骨折愈合的作用。方法: 制备 48只成年新西兰兔双侧桡骨中段骨折模型, 并将实验兔随机分为 6个组。左侧桡骨骨折处应用强度为 30mW/cm2 的低强度脉冲超声体外照射, 每天 1次, 每次 20min, 右侧桡骨骨折处实行假照作为对照。各组实验动物分别于术后 1、2、3、4、5、6周, 采用X线片、骨密度、组织学等指标评价骨折愈合情况。结果: X线片: X线片评分半定量分析表明, 实验侧骨愈合速度明显快于对照侧 (P<0 .05)。组织学: 骨折断端间从纤维连接到骨性连接, 再到骨髓腔再通, 实验侧比对照侧明显提前。骨密度:实验侧BMD在术后 2、3、4周高于对照侧 (P<0. 05), 术后 5、6周二者无明显区别 (P>0. 05)。结论: 低强度脉冲超声通过影响骨折愈合的三个主要阶段—炎症期、愈合期和塑形期而促进骨折愈合。

高强度聚焦超声破坏膀胱癌细胞株的实验研究

目的:探讨高强度聚焦超声(HIFU)治疗膀胱癌的可行性。方法:HIFU辐照T_(24)膀胱癌细胞株后用MTT法测定活细胞数,分析HIFU剂量与细胞存活率的关系,测定培养液内碱性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶(CK)活性,并对癌细胞进行形态学观察。结果:随着HIFU剂量增加,膀胱癌细胞存活率迅速减少,残留癌细胞生长受抑。癌细胞结构受到不可逆性破坏。结论:HIFU治疗膀胱癌是可行的。

超声与缩宫素对大鼠子宫平滑肌收缩影响的比较研究

目的探讨低强度超声对大鼠子宫平滑肌的生物学效应与经典的子宫收缩剂缩宫素相比较,探索二者之间的区别和联系。方法将40只离体SD大鼠子宫平滑肌条随机分成4组,空白组(A组)、缩宫素组(B组)、超声组(C组:声强为2W/cm2、辐照时间10min)、及联合组(D组:超声+缩宫素),采用BL-410生物机能实验系统记录每组子宫平滑肌的收缩情况,比较各组间的差异。结果B组、C组和D组子宫平滑肌收缩的频率、张力和活动力均大于A组(P<0.05);C组子宫平滑肌收缩的频率、张力和活动力大于B组(P<0.05);D组子宫平滑肌收缩频率、幅度和活动力明显高于B组(P<0.05);D组子宫平滑肌收缩幅度和活动力明显高于C组(P<0.05)。结论超声能明显增加缩宫素所致的子宫平滑肌收缩,使收缩频率、幅度和子宫活动力显著增强。

高强度聚焦超声的生物学焦域研究

研究高强度聚焦超声(HIFU)在组织内能量的存积规律及表达方式.用JC型聚焦超声肿瘤治疗系统将超声波聚焦,辐照离体的牛肝、肾、肌肉组织和活体的猪肝、肾、肌肉组织,观察单点凝固性坏死的形成和体积变化规律.无论离体、活体组织的凝固性坏死点的形态和体积均不同于声学焦域;如果声强为7×103～25.4×103W/cm2,辐照时间为0～20s,则凝固性坏死点的体积为0～2000 mm3;同一剂量辐照下,不同组织结构、不同功能状态、不同组织深度所形成的单点凝固性坏死的体积不同.整块肿瘤的凝固是由一个一个小点状的凝固性坏死组合而成.把这个点状的凝固性坏死范围叫做HIFU的生物学焦域.生物学焦域是HIFU切除肿瘤的基本单元.它是声学焦域、声强、辐照时间、治疗深度、组织结构及功能状态的函数.

聚焦超声治疗外阴上皮内非瘤样病变的有效性研究

目的评价超声治疗外阴上皮内非瘤样病变的临床疗效。方法根据随机化数字表按2∶1的比例,将经病理确诊的90例外阴上皮内非瘤样病变患者随机分为超声治疗组(60例)和光谱治疗对照组(30例),于治疗后6个月评价两组的近期疗效和复发率。结果超声治疗组临床治愈29例,显效25例,好转6例,复发5例;光谱治疗组临床治愈1例,显效6例,好转19例,无效4例,复发21例。超声治疗组疗效优秀于对照组(Z=-6.191,P=0.000),且复发率更低(χ2=-37.02,P=0.000),差异均有统计学意义。结论超声是目前治疗外阴上皮内非瘤样病变的一种有效方法。

MRI监控高强度聚焦超声损伤离体肝脏的影像学研究

目的:观察高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)损伤离体肝组织的MRI监控图像变化,探讨MRI监控的有效性和准确性。方法:通过MRI监控HIFU辐照离体牛肝组织,观察不同剂量损伤灶的MRI图像,以及与实际损伤面积的关系。结果:本研究共计60例损伤灶,其中50例(83.3%)损伤灶于PDWI和T2WI中表现为边界清晰的稍低信号,与实际损伤面积比较无统计学差异(P>0.05)。而在T1WI中仅23例(38.3%)可见信号增高。结论:本研究证实我所自行研制的MRI监控HIFU设备能有效监控治疗,准确评价疗效,并为后期治疗肝脏肿瘤提供一定的影像学基础。

高强度聚焦超声扫描损伤离体人子宫肌瘤的能效关系研究

目的 :通过研究高强度聚焦超声 (highintensityfocusedultrasound ,HIFU)扫描损伤离体人子宫肌瘤的能效关系 ,寻找HIFU扫描损伤子宫肌瘤的适宜参数。方法 :不同声强及辐照时间的HIFU(频率 0 .8MHz,焦距 117mm ,声强 0～ 85 87.6W /cm2 )在相同的扫描线长下对同一焦点深度的离体人子宫肌瘤组织进行扫描损伤 ,记录不同声强造成组织损伤的阈扫描时间并计算其损伤灶体积及能效因子。结果 :在相同的声强下 ,损伤体积随辐照时间的延长而增加 ,阈扫描时间随声强的增加而减少 ,能效因子随声强及扫描时间不同而发生变化 ,随着声强的增大 ,最佳能效关系点出现后移 ,焦点声强为 5 76 2 .7W /cm2 时其阈扫描时间 (4 5s)为出现最佳能效因子所需的扫描时间。结论 :HIFU以 15mm线长进行扫描损伤子宫肌瘤时 ,焦点声强5 76 2 .7W /cm2 、扫描时间 4 5s是适宜的治疗参数。

磁共振成像实时监控高强度聚焦超声热消融羊肌肉组织的可行性研究

目的:探讨磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)温度图(Temperature-Map,T-Map)监控高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)热消融活体动物的可行性。方法:对10只活体南疆黄羊大腿肌肉行体外定点HIFU辐照,辐照过程中以MRI T-Map监控靶区温度变化,比较T-Map与组织实际损伤区域的一致性。结果:磁共振导航HIFU治疗系统热消融正常羊大腿肌肉组织,形成肉眼可见的损伤。T-Map在辐照过程中温度呈现逐渐升高至辐照结束即刻达峰值后又逐渐下降的规律变化,且辐照结束即刻图中红色范围(60℃～110℃)与实际组织损伤范围一致(P>0.05)。结论:初步验证了MRI T-Map监控HIFU热消融活体动物肌肉组织是可行的。

高强度聚焦超声治疗乳腺癌后局部TIL的细胞毒效应分子表达的研究

目的 研究高强度聚焦超声 (HIFU)治疗乳腺癌原发灶后靶区局部肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)的细胞毒性效应分子Fas配体 (FasL)、颗粒酶B(GzB)、穿孔素 (Pf)等表达变化。方法 应用SP免疫组织化学染色方法检测HIFU组 2 3例和对照组 2 5例病人局部TIL的细胞毒效应分子表达变化。结果 HIFU组局部 ,Fasl、GzB、Pf阳性的TIL平均数目分别为 :(2 9 6± 12 3)、(32 2± 11 3)、(12 2± 8 2 )个 mm2 ;对照组局部 ,Fasl、GzB、Pf阳性的TIL平均数目分别为 :(2 1 2± 9 8)、(17 5± 6 3)、(6 8± 5 2 )个 mm2 。比较两组对应指标 ,HIFU组FasL、GzB、Pf阳性的TIL与对照组差异有显著性意义 (P <0 0 5 )。结论 HIFU治疗乳腺癌后局部TIL中的FasL、GzB、Pf表达增加 。

高强度聚焦超声治疗外伤性猪肝破裂出血的实验研究

目的探讨高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound,HIFU）治疗猪肝外伤性出血的安全性、有效性、可行性及其止血机制。方法健康猪25只随机分为HIFU组（20只）和对照组（5只）。用手术刀在猪肝脏上分别制作以下三种外伤：切割伤42条,长40 mm,深10-20 mm;贯通伤18处,直径15 mm,深20 mm;撕脱伤13处,长60-100 mm,厚25 mm。HIFU组接受HIFU止血治疗,对照组不做止血处理。结果肝外伤在HIFU处理后立即停止出血,未发生再出血或死亡,而对照组动物在30-80min内因失血过多死亡;平均止血时间分别为切割伤27s,贯通伤71s,撕脱伤218s;止血后即刻治疗区平均温度82℃;除治疗后第一天血清AST有一过性升高外,肝肾功能其它各项指标均无明显变化;病理学检查发现治疗区肝细胞和肝内血管壁出现凝固性坏死,血管腔内开始有红色血栓形成,逐渐被混合血栓替代。结论肝外伤时HIFU使破裂血管和出血组织出现凝固性坏死而发挥止血作用。HIFU治疗各种肝外伤性出血是安全、有效和可行的。

聚焦超声诱导卵巢癌细胞株COC1凋亡及其机制的初步研究

目的 :研究低频脉冲聚焦超声波对人卵巢癌细胞株COC1的抗肿瘤作用 ,并探讨其诱导细胞凋亡的分子机制。方法 :以低频脉冲聚焦超声 (超声频率 0 .8MHz ,声强 83.6W /cm2 ,脉肿持续时间 :5 0 μs)辐照卵巢癌COC1细胞 10s ,然后采用MTT法观察超声对COC1细胞增殖的抑制作用 ;流式细胞仪 (FCM )、TUNEL法、荧光染色和光、电镜检测细胞凋亡 ;应用FCM免疫荧光技术观察Bcl- 2、bax基因蛋白表达的变化。结果 :超声可明显抑制存活卵巢癌COC1细胞的增殖 ,辐照后 12h、2 4h、36h、4 8h ,COC1细胞MTT光吸收值与对照组相比显著降低 ;FCM检测超声辐照后 6h的COC1细胞凋亡率达 ( 2 3.5 7± 4 .6 2 ) % ;Bcl- 2蛋白的荧光指数 (FI)降低 ,而bax蛋白FI升高。同时TUNEL法观察到棕褐色着染的凋亡细胞 ;荧光显微镜和电镜下观察到凋亡小体形成等典型的形态学改变。结论 :低频脉冲聚焦超声辐照对人卵巢癌细胞株COC1具有细胞毒作用 ,其机制为诱导辐照后存活的人卵巢癌细胞株COC1凋亡 ,bcl- 2和bax蛋白可能参与了COC1细胞凋亡过程。

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:HIFU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。

超声波诱导人肝癌多药耐药细胞株HepG2/ADM凋亡的实验研究

【目的】探讨治疗超声对人肝癌多药耐药细胞株HepG2/ADM凋亡的影响及其可能机制。【方法】研究对象分为4组,分别为对照组、阿霉素组、超声波组(10 min)、阿霉素+超声波组。以频率为800 KHz,声强为3.0 W/cm2,时间10 min的脉冲式超声波作用于细胞。荧光显微镜观察细胞形态变化;DNA片段化分析检测染色体断裂情况;原位末端标记(TUNEL)和流式细胞仪检测细胞凋亡。【结果】经超声波作用10 min后,HepG2/ADM细胞死亡具有细胞凋亡的形态学特征;阿霉素组和超声波组(10 min)细胞凋亡的比例明显高于对照组;阿霉素+超声波联合治疗显著增加细胞凋亡率,为30.1%。【结论】治疗超声照射10 min可诱导HepG2/ADM人肝癌细胞株凋亡,联合阿霉素治疗,可显著增加细胞凋亡比例。

聚焦超声对香猪皮肤重复损伤的组织病理学变化的研究

目的:探讨聚焦超声对香猪皮肤重复损伤的组织病理学变化,为临床重复治疗带状疱疹后遗神经痛(Postherpetic neuralgia,PHN)的安全性和有效性提供实验依据。方法:功率2W,频率10.06MHz的参数下对香猪皮肤进行不重复连续直线辐照,隔日相同的条件下再次辐照,共3次,光电镜下观察皮肤变化的情况。结果:肉眼可见皮肤充血水肿明显;光镜下可见皮肤真皮层充血水肿,毛细血管扩张增生,炎症细胞侵润,均未见凝固性坏死;电镜下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,神经纤维内线粒体肿胀。结论:(1)此剂量下的超声可对皮肤真皮层造成可逆性损伤。(2)一定剂量一定时间间隔的重复辐照不会引起皮肤的积累损伤,说明超声用于PHN的重复治疗是安全的。

聚焦超声技术在妇产科应用中的研究进展

聚焦超声技术发展迅速 ,已用于治疗子宫肌瘤、外阴恶性肿瘤及终止早孕等 ,治疗后患者康复快 。

高能聚焦超声治疗宫颈糜烂的疗效

目的 探讨高能聚焦超声治疗宫颈糜烂的有效性及安全性。方法 采用海极星超声波妇科治疗仪对 40例宫颈糜烂患者进行聚焦超声治疗的临床观察,比较治疗前后临床症状的变化和宫颈糜烂面积的改变,综合 评价超声治疗的临床疗效。结果 聚焦超声治疗后,白带增多,性交后出血等症状基本缓缓,轻、中和重度宫颈 糜烂面积分别缩小97.89％、90.69％和81.91％;疗效分别达到100％、93.33％和72.22％。聚焦超声治疗后,宫 颈局部组织有短暂的渗出性炎症反应,阴道排液的时间约5-21 d,1月后可基本恢复正常;无组织结痂脱落出 血的过程,无宫颈瘢痕形成。结论 治疗剂量的高能聚焦超声波能安全有效地治疗慢性子宫颈炎。

超声治疗外阴白色病变的临床和病理评价(附60例报告)

目的 :通过对超声治疗外阴白色病变的临床研究 ,评价其疗效。方法 :治疗对象均为经病理检查证实为外阴白色病变的患者 ,共 80例。随机分为 :超声治疗组 6 0例和光谱治疗对照组 2 0例。治疗期间及治疗后 ,观察病变部位的症状和体征及病理组织结构变化 ,进行疗效评价。结果 :超声治疗后 ,患者的瘙痒症状基本缓解甚至可以完全消失 ,外阴的形态和色泽可基本恢复正常 ,有效率达 95 %。超声治疗前后的病理对比研究发现 :超声治疗后表皮及真皮层组织结构逐渐趋于正常 ,基底层色素细胞沉积。结论 :超声是目前治疗外阴白色病变的一种有效的新方法。