乳腺癌高强度聚焦超声消融后残留肿瘤增殖能力的变化

目的探讨兔乳腺种植瘤经高强度聚焦超声(HIFU)消融后残留肿瘤增殖能力的变化。方法兔鳞癌细胞株VX_2肿瘤组织块接种于新西兰兔乳腺,建立兔乳腺种植瘤模型,2周后行HIFU治疗,通过控制探针侧温度,造成肿瘤残留。56只兔子随机分为对照组(n=16)和HIFU组(n=40),经电子显微镜和琥珀酸脱氢酶(SDH)组织化学染色检查确认消融效果和残留肿瘤组织消融后不同时间点检测增殖细胞核抗原(PCNA)的表达情况,同时观察动物生存时间和肿瘤脏器转移的情况。结果HIFU组消融后,残留肿瘤的PCNA表达呈一过性降低,21 d后恢复至消融前水平。HIFU组的生存时间明显长于对照组,而肺部及腹腔脏器出现转移的时间明显晚于对照组(P<0.05)。结论即使HIFU未能一次完全消融肿瘤,在短时间内也能有效抑制残留肿瘤的生长和转移,延长机体的生存时间。

超声相控阵输出声场优化及仿真

为使超声相控阵在输出平面上的声压输出达到较好的分布模式,本研究通过预先设定相控阵输出面上的声压分布形态,然后利用迭代算法来求解超声相控阵驱动向量,最终实现了超声相控阵在输出平面上声压输出的有效控制,并通过计算机仿真对这种算法进行了验证。

基于二维超声图像纹理分析判断HIFU凝固性坏死

目的探讨在高强度聚焦超声(HIFU)治疗中,利用二维超声监控图像在多分辨率下的纹理参数,对HIFU所致凝固性坏死组织进行评价,提高对凝固性坏死判断的敏感度。方法在相同声强、功率和深度条件下,选用点打的方式辐照新鲜离体牛肝,采集辐照前以及辐照后即刻、1min、2min和3min的二维声像图和灰度图像,利用小波变换提取二维超声图像在多分辨率下的纹理参数,建立支撑矢量机(SVM),对样本进行分析判断。结果多分辨率下的纹理参数比灰度对HIFU凝固性坏死的判断敏感度要高,且差异有统计学意义(P<0.05)。结论利用多分辨率下的纹理参数来评价HI-FU凝固性坏死的方法是可行的,且敏感度高于灰度对凝固性坏死的评价。

高强度聚焦超声治疗兔乳腺移植瘤的病理变化

目的:观察兔乳腺移植瘤经高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)治疗后的病理变化。方法:42只实验兔随机分成HIFU组(n=35)、对照组(n=7),HIFU组在B超监控下接受HIFU治疗,辐照后采集标本行病理检查。结果:HIFU辐照后靶区呈灰白色;即刻HE染色显示肿瘤细胞形态、排列与对照组无明显变化;电镜显示细胞膜、核膜断裂,细胞器破坏,胞质内出现无膜结构大小不等的空泡;琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)、增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen,PCNA)阴性表达,提示肿瘤细胞已死亡;随着时间的延长坏死肿瘤组织逐渐液化吸收,纤维化。结论:HIFU能有效地灭活肿瘤细胞,为HIFU开展治疗乳腺癌的临床应用提供参考价值。

低剂量高强度聚焦超声辐照兔肝后的病理转归

目的观察兔肝组织经低剂量高强度聚焦超声(HIFU)辐照后的病理转归,探讨低剂量HIFU辐照改变兔肝组织声环境的作用及机制。方法对10只新西兰大白兔分别于低剂量HIFU辐照其肝脏后即刻(第1天)、2、3、5及7天取材进行光镜和电镜观察。结果光镜下组织学变化:辐照后即刻,可见肝细胞水肿;第2、3天可见淤血,水肿加重;随后肝细胞逐渐恢复正常。电镜下超微结构变化:辐照后即刻,可见肝血窦内皮细胞脱落,肝细胞胞浆内细胞器肿胀;第2、3天可见肝血窦内红细胞聚集,肝细胞胞浆内出现空泡;随后细胞器肿胀逐渐减轻,直至恢复正常。结论低剂量HIFU辐照可使兔肝组织发生相应的变化,从而改变组织声环境。

利用散斑追踪原理检测高强度聚焦超声所致凝固性坏死

目的探讨利用散斑追踪法检测凝固性坏死发生的可行性。方法利用散斑追踪原理选择相关系数作为评估参数,对比治疗前后靶区声像图的相似程度,并检测凝固性坏死的情况。结果共进行辐射180个点,利用灰度处理软件判断组织发生凝固性坏死的正确率为65.60%,错误率为34.40%。以90W为例,辐照后有凝固性坏死发生且有明显灰度变化时,相关系数绝对值小于0.58,辐照后有凝固性坏死发生且无明显灰度变化时,相关系数绝对值小于0.75。结论散斑追踪法较利用强回声判断凝固性坏死的方法更敏感,且当图像采集条件保持一致时有很高的稳定性,可能会成为检测凝固性坏死的一种新手段。

MRI监控高强度聚焦超声辐照升温的有效性和准确性研究

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)辐照过程中,MRI靶区温度监控的有效性和准确性。方法 HIFU辐照离体牛肝组织,对比MRI的温度图(T-Map)显示坏死区域与实际解剖坏死区域面积,以检验T-Map监控的有效性;HIFU辐照仿组织透明体模,对比MRI所测温度与光纤传感器所测温度。结果 T-Map所示的坏死区面积和实际坏死区面积出现统计学差异(P>0.05)的概率约为25%;对小于1℃/s的缓慢温度变化,MRI和光纤的测温结果较为一致,二者的平均差异在2.6℃以内;而对于剧烈的温度变化,二者的平均差异达到5℃以上。结论 MRI的T-Map可对靶区坏死情况提供一定的参考信息,但结果并不完全可靠,同时MRI测温的精确性还有待进一步加强。

高强度聚焦超声治疗兔乳腺移植瘤后残留肿瘤对机体的影响

目的观察高强度聚焦超声(HIFU)治疗兔乳腺移植瘤后残留肿瘤对机体的作用。方法将33只实验兔分为HIFU组、手术组和对照组,分别用HIFU消融和手术切除的方法建立兔乳腺移植瘤治疗后肿瘤残留模型,病理检查确认消融效果。治疗后观察存活时间及肿瘤转移情况。结果HIFU组平均存活时间、8周存活率、腋淋巴结转移时间均长于手术组和对照组(P<0.05),手术组、对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论HIFU治疗肿瘤后能有效抑制残留肿瘤的生长和转移,延长荷瘤兔生存时间。

一种超声相控阵大焦域聚焦的设计方法

本文提出一种实现超声相控阵换能器大焦域声场的方法。这种方法就是通过多次正向—逆向变换计算出相控阵换能器各阵元的激励向量。仿真结果表明:此方法能准确地控制169阵元相控阵换能器的声场模式,能得到比较满意的单焦点大焦域声场分布。

冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶支架的实验研究

目的:探讨冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶作为血管化骨组织工程支架的可行性。方法:采用冰冻法制备三维海藻酸钠凝胶,采用液体替代法测定孔隙率,石蜡切片HE染色和扫描电镜观察孔隙形成情况,图像分析系统检测孔径大小。结果:采用液体替代法测得三维海藻酸钠凝胶孔隙率为91.14%,石蜡切片HE观察显示形态为多孔状,大部分孔隙类似于圆形,镜下可见多个大小不一,分布较为均匀;平均孔径长度为205.26±78.98μm。扫描电镜下,三维海藻酸钠凝胶表面粗糙,高低起伏,孔隙较多,孔与孔之间相互连通,孔径大小不一。结论:冰冻法可以构建具有多孔等特性,能满足组织工程骨及其血管化生长要求的三维海藻酸钠凝胶,使其成为一种较适宜的血管化骨组织工程支架材料。

小鼠胚胎对人卵巢癌细胞生物学行为影响的体外研究

探讨体外共培养环境中小鼠胚胎对人卵巢癌细胞HO8910PM的影响.通过小鼠胚胎与肿瘤细胞体外共培养模型观察小鼠胚胎对肿瘤细胞的形态及生长行为的影响,Annexin V-EGFP/PI原位检测与小鼠胚胎共培养后肿瘤细胞的凋亡情况,MTT粘附实验、transwell迁移及侵袭实验研究与小鼠胚胎共培养后的人卵巢癌细胞的粘附性、迁移性及侵袭性的变化.共培养时小鼠胚胎能够侵入人卵巢癌细胞并推开肿瘤细胞形成自己的生长空间,激光共聚焦显微镜下见胚胎周围的肿瘤细胞凋亡增加,与对照组比较共培养后的HO8910PM肿瘤细胞的粘附性、迁移性及侵袭性均显著降低(P<0.05、P<0.01).结果表明体外共培养体系中小鼠胚胎能够侵袭肿瘤细胞,促进人卵巢癌细胞的凋亡,并使其粘附性、迁移及侵袭相关恶性行为降低.

超声针灸的“针”形声场实现

从改进超声针灸的声场形态入手,研究了"针"形声焦域的实现。通过在凹球面压电陶瓷片分割成6个面积相等的环域,对6个环域产生的轴向声场进行离散化。为了保证在"针"形声场区域内的声场尽可能的均匀、集中,"针"形区域外的声强尽可能的低,建立了约束规划模型。采用了拉格朗日乘子约束优化方法,对模型进行优化,最终得到了想要的声场分布。计算机模拟和实验都表明,用该方法设计的"针"

Tamura纹理分析应用于HIFU监控的离体研究

目的探讨在高强度聚焦超声(HIFU)辐照过程中,超声图像与HIFU辐照产生凝固性坏死的关系,以提高监控超声对HIFU凝固性坏死的判断灵敏度。方法在相同声强、辐照时间、辐照深度情况下,HIFU定点辐照离体牛肝,观测靶区辐照前及辐照结束后即刻、1min、5min的声像图变化和灰度值变化,并对靶区声像图进行小波变换,对经过小波变换后得到的9幅图进行tamura纹理分析,再用支撑矢量机(SVM)筛选参数并得到决策超平面。结果超声图像基于小波变换的tamura纹理分析可以评价HIFU凝固性坏死情况,其灵敏度高于用灰度评价(χ2=15.211,P<0.05)。结论声像图基于小波变换的tamura斑纹分析判断HIFU辐照的靶组织有无凝固性坏死优于灰度评价。

乳腺癌的热消融治疗

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,严重危害女性健康。人们对生活质量和形体美容需求的增强促进了治疗模式的改变,使得乳腺癌的热消融治疗得到了充分发展。常用的消融治疗方法包括:射频消融(RFA)、微波消融(MWA)和高强度聚焦超声消融(HIFU)等。该文主要对不同消融技术的原理、引导和监控技术、临床应用及其并发症等进行了综述。

相控阵多焦点声场模式合并大焦域方法

目的:目前用于聚焦超声外科手术的球面换能器生成的焦斑体积非常小,因此需要很长的治疗时间来完成对大肿瘤的治疗,为了很好的解决这一问题本文利用多焦点的声场分布合成大焦域形成较大的治疗热场。方法:利用MATLAB7.0计算软件自带的遗传算法工具箱‘gads’对相控阵超声换能器进行多焦点模式优化研究。在三焦点、五焦点模式下改变焦点之间的距离,使之形成大焦域声场模式。结果:在缩短焦点之间的距离后,孤立的三焦点声场变成了连续的线声场;五焦点声场变成了蝴蝶状声场,并最终趋于圆形焦域形态。结论:合理的改变焦点个数以及焦点之间间距的大小,可以有效地将多焦点合成大焦域声场模式,为实现HIFU快速有效地治疗大面积病灶奠定了理论基础。

基于质子共振频率理论的MRI测温方法的准确性研究

对仿组织透明体模进行超声辐照使其发生温度变化,并通过光纤温度传感器和磁共振成像(MRI)测温序列对其进行同步监控研究,以探讨基于质子共振频率(PRF)理论的MRI测温方法的可行性,结果显示该方法能够测量靶区温度变化,但是其测温精度和测温速度均有待进一步提高。

在海藻酸钠凝胶上诱导骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的研究

目的探讨使用血管内皮细胞生长因子（VEGF）诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）在海藻酸钠凝胶上向血管内皮细胞（VEC）分化的可行性。方法从Wistar大鼠骨髓中分离、提纯和扩增BMSCs后,加入10ng/mLVEGF诱导培养,12d后采用细胞免疫组化和免疫荧光化学染色检测第Ⅷ因子相关抗原（vWF）的表达;RT-PCR检测内皮素-1（ET-1）的表达。结果诱导后细胞免疫组化染色可见胞浆染为棕黄色,免疫荧光化学染色呈红色,vWF表达为阳性;RT-PCR检测显示,诱导后细胞ET-1表达为阳性,提示BMSCs向VEC分化。结论以VEGF为诱导剂,可以在海藻酸钠凝胶上将BMSCs成功地诱导为VEC,海藻酸钠凝胶作为良好的载体,可能为人造立体血管网的形成开辟一条新的路径。

HIFU消融治疗中监控定位的B超伪像

目的探讨HIFU消融治疗中B超伪像到探头、探头到目标组织以及治疗头到目标组织三者之间的距离关系。方法在不同位置固定治疗头到目标组织的距离,分别测量伪像到探头以及目标组织到探头之间的距离。结果伪像到探头的距离和目标组织到探头的距离之间呈线性变化关系。结论本实验中伪像的形成主要由B超探头引起,与治疗头的位置基本无关。

高强度聚焦超声联合SonoVue对焦点处较大血管的影响:病理学观察

肿瘤血管损伤可以阻断肿瘤的营养供给,本文旨在探索高强度聚焦超声(HIFU)联合微泡造影剂对焦点处较大血管的损伤情况。采用诊断超声探头来定位山羊肝脏血管,血管管径大约3 mm,给予HIFU辐照。HIFU声功率为250 W,HIFU辐照方式为直线(线长:10 mm,速度:3 mm/s,时间:30 s)。实验组于HIFU治疗前15 s经静脉注入SonoVue 0.03 ml/kg,对照组用生理盐水代替。HIFU辐照24 h后处死山羊,HE染色、维多利亚蓝和丽春红染色观察血管损伤情况。HE染色、维多利亚蓝和丽春红染色显示:血管在有无造影剂的情况下均可见损伤,内皮细胞脱落,坏死,血管壁连续性中断。HIFU联合SonoVue辐照山羊肝脏组织时,焦点处血管均可见损伤,有无造影剂血管损伤情况差异不显著。

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（highintensity 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。