一种新型相变纳米微球增强高强度聚焦超声消融的实验研究

目的探讨脂质包裹1,1,2-三氯三氟乙烷相变纳米微球对高强度聚焦超声(HIFU)消融效果的影响。方法采用薄膜水化法制备脂质包裹1,1,2-三氯三氟乙烷相变纳米微球并检测其理化性质。通过离体及在体实验验证其对HIFU的增效作用。离体实验采用250 W、10s的连续波辐照离体牛肝组织。在体实验采用200 W、5s的连续波辐照活体新西兰大白兔的肝脏组织。测量、计算HIFU辐照后靶区的凝固性坏死体积、能效因子(EEF)及强回声区体积,并进行统计分析。结果相变纳米微球在溶液中呈球状、均匀分布,粒径均一。离体实验显示,注射有纳米微球的牛肝组织HIFU辐照后凝固性坏死体积、EEF及强回声区体积均大于未经处理的牛肝组织(t=28.80、19.55、14.30,P=0.01、0.02、0.02)。在体实验显示,注射有纳米微球的新西兰大白兔肝组织HIFU辐照后凝固性坏死体积、EEF及强回声区体积均大于对照组(t=9.41、13.52、15.67,P=0.02、0.01、0.01)。结论脂质包裹1,1,2-三氯三氟乙烷相变纳米微球可明显提高HIFU消融效率。     

MRI监控高强度聚焦超声联合SonoVue损伤山羊肝脏组织的增效研究

目的采用MRI测温探讨高强度聚焦超声(HIFU)联合SonoVue损伤山羊肝脏组织的增效作用。方法选取南江黄羊6只,于MRI监控下对山羊肝脏进行HIFU定点辐照,辐照频率为1.0MHz、辐照深度30mm、声功率250 W、辐照时间15s。采用自身对照,于同一层面肝脏组织上选择两个辐照点,分别为HIFU联合生理盐水(0.03ml/kg)组(对照组)和HIFU联合SonoVue(0.03ml/kg)组(实验组)。在HIFU辐照过程中观测焦点处的温升情况,比较实验组和对照组的初始辐照阶段温升率、辐照过程中达到的最高温度、辐照结束后温度56℃的区域;比较实验组与对照组凝固性坏死情况,并对实验组靶区做组织病理学检查。结果实验组初始辐照阶段温升率、辐照过程中达到的最高温度、辐照结束后温度56℃区域的面积均大于对照组(P均0.05);实验组靶区为完整的凝固性坏死,且凝固性坏死体积大于对照组(P0.05)。结论超声造影剂SonoVue能够用于增强HIFU对山羊肝脏组织的损伤作用,这与微泡增强HIFU热效应有关。     

高强度聚焦超声消融后大鼠胰腺组织学结构和内分泌功能的恢复

目的观察高强度聚焦超声(HIFU)消融SD大鼠部分胰腺组织后胰岛的病理转归和血清学变化。方法将108只SD大鼠随机分为HIFU 1/4组(n=36)、HIFU 1/2组(n=36)及假辐照组(n=36)。辐照后监测大鼠空腹血糖、血清胰岛素、血清胰高血糖素,同时观察靶区组织的病理学变化。结果辐照后即刻、28天、56天,各辐照组间空腹血糖差异有统计学意义(P均0.05);各辐照组间空腹血清胰岛素差异无统计学意义;辐照后2h及7、14、28、42天,各辐照组间空腹胰高血糖素差异有统计学意义(P均0.05)。辐照后胰腺组织中出现新生胰管结构,但未发现胰岛组织。结论HIFU辐照胰腺部分组织对大鼠胰腺内分泌功能无明显影响;辐照后56天胰岛重建不完善。     

对比观察脂质纳泡与微泡在高强度聚焦超声消融兔肝中的增效作用

目的观察正常兔肝中脂质纳泡与微泡对高强度聚焦超声(HIFU)消融效果的影响,探讨纳泡的应用价值。方法采用机械振荡法联合低速离心制备纳泡,观察和分析纳泡及微泡的形态、大小及分布。18只健康新西兰兔随机分为3组:HIFU+生理盐水组、HIFU+微泡组及HIFU+纳泡组,耳缘静脉注入各溶液15s后开始HIFU辐照,辐照功率为180 W,辐照时间5s,观察HIFU辐照前后回声变化,检测靶区组织的凝固性坏死体积以及微细结构变化,并作统计学分析。结果制备的脂质纳泡粒径均一,纳泡、微泡的平均粒径分别为(588.00±53.02)nm、(3058.00±545.20)nm;HIFU+微泡组与HIFU+纳泡组,靶区凝固性坏死体积[(124.26±16.72)mm3,(121.35±11.25)mm3]差异无统计学意义(P0.05),但均显著大于HIFU+生理盐水组(62.49±4.54)mm3(P均0.05);各组坏死组织微细结构均严重破坏。结论脂质纳泡具有与微泡相同的HIFU增效作用,为纳泡在HIFU技术中的深入研究提供实验依据。     

MR T2WI高信号环征对高强度聚焦超声消融子宫肌瘤即刻疗效的影响

目的观察MR T2WI高信号环征(T2-rim sign)对高强度聚焦超声(HIFU)治疗子宫肌瘤即刻疗效的影响。方法回顾性分析360例接受HIFU治疗的子宫肌瘤患者,以治疗后肌瘤非灌注区体积(NPV)与治疗前肌瘤体积的百分比(NPV%)判断消融效果,根据术前是否存在T2-rim sign分为T2-rim sign组和无T2-rim sign组,以单因素及多因素Logistic回归分析NPV%的可能影响因素。结果消融后即刻超声造影显示肌瘤血供明显减少,60例NPV%75%,300例≥75%,其间肌瘤位置、辐照时间、治疗强度、MR T2WI信号强度及有无T2-rim sign差异均有统计学意义(P均0.05)。HIFU消融肌瘤NPV%与MR T2WI信号强度、T2-rim sign、辐照时间及治疗强度有关(P均0.05);辐照时间、治疗强度及T2-rim sign是影响HIFU消融肌瘤NPV%的独立危险因素(P均0.05)。相比无T2-rim sign组,T2-rim sign组辐照时间、治疗强度均增加,NPV%降低(P均0.05)。结论 T2-rim sign为HIFU治疗子宫肌瘤即刻疗效的影响因素;具有该特征的子宫肌瘤患者亦可自HIFU治疗中获益。     

相变纳米液滴和微泡增强HIFU在体模中所致凝固性坏死的对比

目的 对比研究相变纳米液滴-包裹相变温度29℃的全氟戊烷的脂质纳米液滴(L-PFP)和微米级微泡(SonoVue)增强HIFU在体模中的消融效果.方法 分别将0.3 ml的生理盐水、L-PFP和SonoVue各自加入到100 ml的蛋清体模中,制成对照组、L-PFP组、SonoVue组.然后在B超引导下进行HIFU定点辐照,声功率100 W、辐照时间10 s、辐照深度14 mm.比较3组辐照前后凝固性坏死的体积和能效因子(EEF).结果 辐照后即刻,B超图像上3组的靶区均出现强回声,L-PFP组强回声范围最大;HIFU在体模中形成的凝固性坏死体积为L-PFP组 >SonoVue组 >对照组(P <0.05);3组的EEF为对照组 >SonoVue组 >L-PFP组(P <0.05).HIFU辐照过程中L-PFP组的开始温升速度和最高温度均大于SonoVue组.结论 与微米级微泡相比,相变脂质纳米液滴的对HIFU辐照的增效效果更加明显.     

应用高强度聚焦超声表面层三维消融模式消融离体牛肝组织

目的探讨高强度聚焦超声（HIFU）靶组织表面层三维消融模式的应用价值。方法取37块新鲜牛肝组织,采用HIFU连续点打法扫描,靶组织体积为40minX30mmX24mm。对实验组（表面层消融组）从深度40~16mm由深至浅依次沿靶组织周边以不同声功率、间隔时间、点间距的参数组合进行扫描,对照组（完全消融组）在同一深度依次逐层完全消融各层面。以TTC染色判定坏死范围,组织切片HE染色判定坏死程度。对两组的辐照时间及能量消耗进行统计学分析。结果实验组靶组织周边形成边界清晰、较均匀的凝固性坏死带,与对照组靶组织周边坏死体积的差异无统计学意义（卢2．64,P〉O．05）。实验组的能量消耗在深度32mm、24mm层面低于对照组,而在深度40mm、16mm层面高于对照组（P均〈O．05）;辐照时间在各个深度与对照组的差异无统计学意义（P均〉O．05）;其总辐照时间和能量消耗均低于对照组（P均〈O．05）。结论消融离体牛肝组织时,应用HIFU新型表面层三维消融模式可降低总能量消耗、缩短消融时间,提高消融效率。     

不同剂量高强度聚焦超声辐照兔肝VX2移植瘤的病理学观察

目的观察不同剂量高强度聚焦超声（HIFU）对兔肝VX2移植瘤形态和超微结构的影响。方法通过光镜、电镜观察VX2兔肝移植瘤受不同剂量高强度聚焦超声辐照后即刻、72 h时靶区的病理学特点。结果不同剂量HIFU辐照后即刻,瘤细胞大致有6种表现形式：细胞生长旺盛、可逆性损伤、不可逆性损伤改变、变性坏死、凝固性坏死和裂解坏死;72 h后主要有2类转归形式：细胞趋于正常或进一步溶解、吸收。结论 180 W为一次性HIFU辐照的最佳剂量;剂量组合或为一种更理想的肿瘤治疗方法。     

高强聚焦超声消融兔腹主动脉旁肝肿瘤对腹主动脉的影响

目的观察高强聚焦超声(HIFU)消融兔腹主动脉旁肝肿瘤对腹主动脉的影响。方法对43只实验兔建立腹主动脉旁VX2肝肿瘤模型,于MR引导下行HIFU消融肿瘤,通过彩色多普勒超声观察消融前、消融后即刻、2h和6h腹主动脉充盈情况,测量血流峰值血流速(PSV)、平均血流速度(Vm)、平均血流量、阻力指数(RI)和搏动指数(PI)变化;病理观察消融前及消融后即刻腹主动脉的改变情况。结果共对40只实验兔成功建立腹主动脉旁肝肿瘤模型。消融后即刻腹主动脉血流通畅,未见明显狭窄、塌陷或闭塞。较之消融前,消融后即刻腹主动脉PSV、Vm和平均血流量明显减慢,RI和PI明显上升(P均0.05),之后逐渐恢复,于消融后6h恢复至消融前水平(P均0.05)。病理学检查示消融后即刻腹主动脉无损伤。结论 HIFU消融腹主动脉旁肿瘤可一过性改变腹主动脉血流动力学,而对管壁无明显损伤。     

高强度聚焦超声联合纳米微泡造影剂对兔VX2乳腺移植瘤辐照效果的影响

目的观察高强度聚焦超声（HIFU）联合纳米微泡对兔VX2乳腺移植瘤辐照效果的影响。方法制备纳米微泡,于光镜、电镜下观测微泡的大小、形态、分布及稳定性。采用Zeta SIZIER 3000电位仪测定微泡的粒径、电位。60只健康纯种雌性新西兰白兔,麻醉后种植VX2肿瘤于双侧乳腺组织内。2周后,选取乳腺区肿瘤组织直径大小为10mm的兔进行实验,随机分为实验组（HIFU＋纳米微泡）和对照组（HIFU＋磷酸盐缓冲液）,辐照剂量150 W,辐照时间5s,记录HIFU辐照前后灰阶变化,辐照后行HE染色观察坏死区域大小,并进行统计学分析。结果成功制备纳米微泡,其理化性质稳定,粒径大小合理,电位均衡。实验组靶区平均灰度差明显高于对照组（P〈0.05）。HE染色示实验组发生凝固性坏死范围明显大于对照组（P〈0.001）。结论纳米微泡能明显增强的损伤效果。     

包覆全氟戊烷的介孔氧化硅微球增效高强度聚焦超声表面消融离体牛肝

目的探讨包覆全氟戊烷的介孔氧化硅微球(MSNC-PFP)对HIFU表面消融离体牛肝的影响。方法根据MSNC-PFP的浓度将50块离体牛肝平均分为5组:对照组(MSNC-PFP浓度为0)、0.25 mg/ml组、0.50 mg/ml组、1.00mg/ml组、2.00mg/ml组。超声引导沿消融线路径多点注射增效剂(即MSNC-PFP)。通过HIFU线性扫描,以凝固性坏死束组合成面,6个面组合成体,对体腔内区域不直接消融。观察消融中声像图的改变。以TTC染色肉眼观察坏死范围,HE染色光镜下观察坏死程度。测量各组消融体积并评价消融效果,评价指标包括靶区覆盖指数(CI)、靶外体积指数(EI)、能效因子(EEF)。结果当MSNC-PFP浓度在1.00 mg/ml以上时,声像上为团状强回声,3~5 min后消退;MSNC-PFP浓度越高,HIFU辐照区域的灰度值改变越大。0.50、1.00、2.00mg/ml组总消融体积高于对照组,EEF值低于对照组(P均0.01)。1.00、2.00mg/ml组的CI及EI值均高于其余各组(P均0.05)。肉眼观察凝固性坏死区表现为灰白色,未坏死区则表现为红色。光镜下见当MSNC-PFP浓度≥0.50mg/ml时,形成的凝固性坏死带完整。结论采用MSNC-PFP可增大HIFU表面消融离体牛肝的消融体积,减低EEF,从而提高辐照效率。     

Microbubbles improve the ablation efficiency of extracorporeal high intensity focused ultrasound against kidney tissues

Objective  The necrosis rate is low when ablating kidney tissues with extracorporeal high intensity focused ultrasound (HIFU), and this drawback has been limiting the application of ultrasonic therapy. The aim of the present study was to determine whether microbubbles increased the ablation efficiency in vivo. Methods  Goat kidneys were exposed to HIFU (control group) or microbubble-assisted HIFU (experimental group). Microbubbles were intravenously injected before focused ultrasound exposure. The linear scan was employed and tissue ablation was performed in manner of a clinical regime. The necrosis rate was determined 24 h after HIFU. Pathological examinations were performed to confirm tissue necrosis and to determine whether there were unaffected tissues within the exposed volume. Results  The necrosis rate was increased in experimental group (4.17 ± 1.33 vs. 9.32 ± 2.27 mm³/s, P = 0.0007). Ablated tissues formed a hemorrhagic volume on gross examinations, and the boundary between treated and untreated areas was sharp. There was no intact tissue within the exposed volume. Hemorrhage frequently occurred in insonated parenchymas. Destructed ghost cells just inside the demarcation were full of vacuoles, when introducing microbubbles. In control group, the volumes of ablated tissues varied drastically between animals despite a same treatment template. Conclusion  Microbubbles increased the ablation efficiency of HIFU against kidney tissues. A preoperative regime might poorly predict the therapeutic outcome. T. Yu and D. Hu contributed equally to this paper.     

高强度聚焦超声消融局限型子宫腺肌症

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)消融治疗局限型子宫腺肌症的应用价值。方法回顾性分析经HIFU消融治疗的60例局限型子宫腺肌症患者,观察其治疗前及治疗后1、3、6个月的影像学表现、子宫肌瘤症状严重程度及健康相关生活质量调查问卷评分情况。结果 HIFU治疗后3天内复查MRI提示平均消融率为(70.30±12.27)%。不同部位治疗前及治疗后1、3、6个月的症状严重程度评分和健康相关生活质量评分总体差异均有统计学意义(P均0.05)。局限性子宫腺肌症病灶不同时间点的体积差异均有统计学意义(P均0.05)。未见严重并发症发生。结论 HIFU治疗局限型子宫腺肌症无创、安全、有效。     

HIFU消融不同T2WI信号子宫肌瘤疗效差异的组织声学性质

目的探讨HIFU消融T2WI低、等、高信号子宫肌瘤组织声衰减和声速的差异。方法收集经手术切除的子宫肌瘤标本45个。对患者术前行MR检查,根据T2WI信号强度将肌瘤分为低信号、等信号、高信号3种类型。采用插入取代式脉冲传输法测量肌瘤标本的声速和声衰减。结果 45个子宫肌瘤标本中,T2WI低信号肌瘤7个,等信号肌瘤9个,高信号肌瘤29个,其组织声速分别为(1 597.86±15.17)m/s、(1 586.70±10.83)m/s、(1 576.57±10.06)m/s,低、等信号肌瘤组织与高信号肌瘤组织比较差异均有统计学意义(P均0.05);声衰减分别为(4.03±1.34)dB/cm、(2.54±1.17)dB/cm、(1.04±0.66)dB/cm,低和等信号肌瘤组织与高信号肌瘤组织、低信号肌瘤组织与等信号肌瘤组织比较差异均有统计学意义(P均0.05)。结论 T2WI低、等、高信号子宫肌瘤组织声速、声衰减的差异可能是导致HIFU消融子宫肌瘤疗效差异的重要原因。     

MRI引导高强度聚焦超声去犬肾交感神经化

目的探讨MRI引导下高强度聚焦超声(HIFU)消融技术去犬肾交感神经化的可行性。方法健康杂种犬10只,随机均分为对照组和消融组。消融组于MRI引导下以HIFU点状消融右侧肾交感神经,声功率300W,辐照时间2s,能量600J;对照组实验流程相同,但不予消融。术后第6天检测动脉血压,之后处死动物,取右侧肾动脉和周围交感神经进行病理学检查,检测右肾实质去甲肾上腺素浓度评价去交感神经化效果。结果消融后第6天,消融组右侧肾动脉外膜周围交感神经所在区域出现凝固红色圆点,光镜下检查见神经纤维破坏,施万细胞损伤,对照组未见明显异常;两组动脉血压差异无统计学意义(P0.05);消融组右侧肾实质去甲肾上腺素浓度显著低于对照组(P0.05)。结论 MRI引导下HIFU消融技术可在犬体内有效实现肾去交感神经化。