驻波聚焦在体模中形成的精细损伤

为了提高聚焦超声的治疗精度,本文通过将两个完全相同,频率为0.6 MHz的行波聚焦换能器同轴共焦相向放置实现驻波聚焦。在相同焦点峰值正声压（17 MPa）条件下,结合组织中的声场数值仿真、空化和非线性测量,对比研究了驻波聚焦和行波聚焦超声分别辐照仿组织体模过程中的损伤变化及形成机制。研究可见：（1）相同焦点峰值正声压条件下,驻波聚焦和行波聚焦辐照形成的初始损伤尺寸分别为0.18λ×0.25λ、0.91λ×0.3λ,而达到相同焦点峰值正声压驻波聚焦所需的换能器表面声压仅为行波聚焦的0.46倍,表明驻波聚焦可以实现更精细的损伤同时降低声通道上声压幅值保护声通道的安全性。（2）相同焦点峰值正声压条件下,行波聚焦更快出现损伤,相比于空化,非线性效应影响更大。研究说明基于同轴共焦相向放置两换能器形成的驻波聚焦相比行波聚焦可以实现更精细的损伤,且声通道更安全,为驻波聚焦应用于临床提供了理论参考。     

超声治疗前后外阴白色病变的超微形态比较研究

目的：了解超声治疗对外阴白色病变患处上皮细胞及真皮组织超微结构形态的影响。方法：30例患者分别做治疗前及治疗后3—6月的外阴皮肤组织活检,用光镜和透射电镜观察。结果：治疗前,表皮显示不同程度的上皮增生或萎缩并伴过度角化;细胞间隙增大,桥粒减少;细胞内黑色素颗粒减少,线粒体内室肿胀和局部胞质溶解;黑色素细胞少见;真皮内毛细血管减少,管腔多呈皱缩状;表皮及真皮内常见淋巴细胞浸润。治疗后,病变皮肤组织呈不同程度恢复,表皮细胞排列整齐,桥粒及胞质内黑色素颗粒均有不同程度增加,基底层常见黑色素细胞;真皮内成纤维细胞多见,毛细血管增多且管腔形态正常;浸润的淋巴细胞明显减少。结论：超声治疗可使患处上皮细胞及真皮组织的超微结构和色素代谢趋于恢复正常。     

ＭＲＩ导航和温度监控下高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤

目的评价高强度聚焦超声（ＨＩＦＵ）在ＭＲ导航定位和靶区焦域温度监控下治疗子宫肌瘤的可行性和疗效。方法采用西门子１．５ＴＡｖａｎｔｏＴＩＭＭＲ导航和温度监控ＪＭ ＨＩＦＵ进行ＨＩＦＵ治疗５２例子宫肌瘤共６１个肌瘤。肌瘤大小（６．１±２．１）ｃｍ,其中浆膜下１０枚、肌壁间４６枚和黏膜下５枚。治疗前、后采用增强扫描ＭＲＩ检查,测量肌瘤体积、消融坏死区域大小占肌瘤体积的比率,并记录治疗时间和超声释放剂量。治疗后３个月ＭＲＩ检查观察肌瘤的缩小情况;同时观察和评估其并发症及不良反应事件发生,并对治疗前后患者症状变化进行评分。结果ＭＲ导航ＨＩＦＵ（ＭＲｇＨＩＦＵ）治疗前和治疗后３个月肌瘤平均体积分别为（１１３．３±８７．７）ｃｍ３和（５８．１±４５．０）ｃｍ３,肌瘤体积平均缩小（４８．７±１６．４）％（Ｐ＜０．０５）;每个肌瘤被消融区域占整个肌瘤体积平均为（７８．８±１８．８）％（５１％～１００％）;聚焦超声治疗时间（１９．８±８．８）ｍｉｎ,治疗所用的超声热剂量为（７．１±６．７）焦耳／ｍｍ３。患者症状平均总分治疗前、后从（２４．７±４．８）下降至（１６．７±３．２）分（Ｐ＜０．０５）,除１例术中出现腹壁皮下轻度烫伤,余无并发症及不良反应事件。结论ＭＲｇＨＩＦＵ治疗子宫肌瘤是一种可行、安全、有效的无创治疗方法,而且单次热消融可达到肌瘤大部分甚至完全凝固性坏死,并使其短期内缩小的治疗效果。     

压电复合材料用于透镜式聚焦换能器的研究

为了增加聚焦换能器的带宽, 抑制其多模振动耦合现象, 提高电声转换效率, 实验采用1-3型压电复合材料代替压电陶瓷作为超声发射材料, 设计并制作了一种新型的1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器。通过频率特性的对比研究, 证明了1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器不仅能增加换能器的带宽, 达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器带宽的3.13倍, 而且能明显抑制径向振动, 得到单一纯净的厚度振动模态。另外, 1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器的电声转换效率达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器的1.88倍, 为高效率聚焦超声换能器的实现提供了理论及实验基础。     

高强度超声切除离体人子宫内膜癌的实验研究

目的：探讨高强度超声（High intensity ultrasound,HIU）切除离体人子宫内膜癌的有效性及可行性。方法：收集人子宫内膜癌标本15例,用频率7.5MHz,声强50W/cm2的超声进行辐照,每次辐照时间5秒至20秒,辐照后进行TTC染色及光镜下观察损伤范围及程度。结果：随着超声辐照时间的延长,损伤深度在逐渐增大,最大损伤深度可达到12mm,出现在单次辐照20秒;HIU辐照后的子宫内膜癌及其下部分肌层TTC染色不着色,辐照区内癌细胞发生凝固性坏死。结论：声强50W/cm2的HIU能有效损伤离体子宫内膜癌,超声对子宫内膜癌的损伤深度与辐照时间有关。     

MR温度图及信号强度值在超声开放家兔血脑屏障中的作用

目的:探讨MR温度图和信号强度值在检测聚焦超声波联合微泡开放家兔血脑屏障中的作用。方法:35只家兔分空白对照组、单微泡组、单超声波组和超声波 微泡组,以频率1.1MHz,功率6W,照射时间6秒、8秒、10秒、12秒、14秒、16秒、20秒。应用MRGRE序列实时监测靶点峰值温度,MR增强扫描照射点信号强度值SI0、照射点增强前后信号强度改变值SI1及照射点和对侧脑组织对应点信号强度差值SI2,以观察靶点BBB开放,以及组织病理学检查。结果:照射点峰值温度随照射时间增加而升高。在照射时间14秒、峰值温度下SI1、SI2与照射时间和峰值温度成正向变化关系;而照射时间超过14秒、峰值温度大于51.5℃,SI1、SI2反而降低。组织病理学提示照射时间超过14秒、峰值温度大于51.5℃情况下脑组织出现坏死。结论:将MR温度图和MR信号强度检测相结合,可以检测聚焦超声波联合微泡开放家兔血脑屏障开放状态。     

1HIFU辐照离体组织过程中焦域处沸腾特征声信号研究

目的：基于被动检测的方法,探索HIFU辐照离体组织过程中,焦域处组织液沸腾的特征声信号。方法使用连续HIFU辐照脱气后的离体牛肝组织,分成四组进行实验,每组重复20次。1、2组应用50W声功率分别辐照10s和80s ,3、4组应用200W声功率分别辐照2s和5s。辐照过程中通过B超实时监控靶区回声,同时使用热电偶测量焦域处组织的温度;并通过被动检测方法系统采集焦域处的声散射信号,之后进行快速傅里叶变换。辐照结束后,切开牛肝组织,观察损伤形态。结果辐照中,第2、4组的组织焦域处温度较高,平均最高温度分别为93．52℃和87．76℃,且被动检测系统测得的信号经分析后出现四次谐波幅值的增大,通过B超观察到焦域处有明显的回声增强。而1、3组的温升较低,辐照中的平均最高温度分别为63．23℃和68．24℃,四次谐波幅值未出现明显变化,且焦域处无明显的回声增强。辐照后牛肝中均形成了凝固性坏死,且第2、4组辐照后观察到了损伤形态的形变,第1、3组未见形变。结论：HIFU辐照过程中,被动检测系统所测声散射信号的四次谐波可作为焦域处沸腾的特征声信号。     

宽功率范围超声功率计的设计研究

设计了一种结合机械天平、辐射压力法和智能控制的大功率超声功率计，介绍该功率计的设计原理，对其误差进行分析，实验证实该功率计具有较好的稳定性、较高的测量精度和较大的测量范围。     

用锥面靶测量大口径聚焦换能器声功率的计算讨论

辐射压力法是超声功率测量中常采用的方法，用辐射压力法测量声动功率中对于不同反射靶面的功率与压力之间的换算关系是非常重要的。文章从能量守恒基础出发，推导了大口径聚焦换能器声场作用于锥面反射靶的功率与压力的换算关系，并将结果应用于凹锥面反射靶计算。     

MRI引导聚焦超声开放血脑屏障靶向传递不同分子数量级药物的研究

探讨MRI引导聚焦超声开放兔血脑屏障( BBB)后药物在脑内的摄入量与药物分子量之间的关系及药物在靶区空间分布情况。25只新西兰大白兔被随机平均分为5组,在MRI引导聚焦超声开放BBB后,分别静脉注入荧光标记的不同分子数量级的右旋糖酐(10,150 and 2000 kDa),采用激光共聚焦显微镜检测其在靶区的荧光强度,并将切片行免疫荧光染色观察右旋糖酐与神经元标志物共区域化现象。10 kDa的右旋糖酐以最高浓度呈片状分布在整个超声照射区域,而150 kDa 和2000 kDa的右旋糖酐以较低的浓度在靶区呈点状分布( P<0.01);通过与神经元标志物共区域化,10 kDa的右旋糖酐更为均一的分布在整个神经元胞浆和胞核内,而150 kDa 和2000 kDa的右旋糖酐在神经元胞浆内主要以囊泡样结构分布,且后者该结构的数量较少。 MRI引导聚焦超声开放BBB后,药物在脑内的摄入量与药物分子量有关,分子量越小靶区药物浓度越高,其在神经元内的分布越均一。本研究将有助于治疗脑部疾病药物的合理设计、选择和应用。