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超声空化的生物学效应机制及其应用
超声波与生物组织的相互作用主要有机械效应、热效应、空化效应三个方面.其中,空化效应在声强较高时才出现,且极端、复杂、不可控.目前学术界对超声空化还没有完全了解,但已熟悉了其相当一部分特性并加以应用.
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超声治疗的物理学机理与临床应用
超声波具有机械能,作用于人体组织时所产生的机械效应、热效应、空化效应、声流效应、触变效应和弥散效应等能引起组织产生某些变化、损伤甚至灭活.在临床上通过合理利用超声波对人体组织的这些作用(生物学效应),以达到使人体康复或治疗疾病的目的,这类方法称为超声治疗.超声治疗疾病过程中通常采用功率较大、频率较低的超声波,这类超声波被称为功率超声.
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运用ZULS超声去脂仪进行形体重塑的临床分析
目的:观察使用ZULS超声去脂减肥仪的临床效果.方法:在肿胀麻醉下,采用局部超声乳化去脂方法,对35例不同部位脂肪堆积患者,进行体形的重塑.结果:经过6～15个月的随访,疗效显著,术者满意.结论:利用超声波"空化效应"及相关效应的去脂原理.选择性地破碎脂肪细胞,不损伤周围血管、神经、淋巴管等结缔组织,技术科学独特,操作安全.
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诊断超声联合微泡空化溶栓治疗中心静脉导管堵塞的体外实验观察
目的 探讨体外模型评价诊断超声联合微泡空化溶栓治疗中心静脉导管堵塞的效果.方法 建立中心静脉置管堵塞的体外模型后,在模拟人体血管系统中输入微泡混悬液,按诊断超声分为低机械指数组,中机械指数组,高机械指数组(每组各重复20次)进行治疗.观察比较各组导管再通率及血栓溶解率.结果 高机械指数组导管再通率及血栓溶解率较其余两组明显增加(均P＜0.05).,结论 体外实验结果表明,高机械指数超声联合微泡空化效应能有效解决中心静脉导管置管堵塞问题.
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微泡空化效应对大鼠骨骼肌微循环的影响
目的 观察治疗剂量超声介导的微泡造影剂破坏产生的空化效应对大鼠骨骼肌微循环的影响.方法 将30只SD大鼠随机均分为对照组、微泡组、超声组(超声能量为1.5 W·cm-2)、高能量超声加微泡组(超声能量为1.5 W·cm-2)及低能量超声加微泡组(超声能量为0.75 W·cm-2),每组6只,按Gray法制备大鼠脊斜肌活体微循环观察标本,分别在处理前、处理后不同时间测量平均动脉压,用红细胞跟踪相关仪和电视测微仪测量微动静脉口径和血流流速,并用电镜观察大鼠脊斜肌组织结构的变化.结果 微泡空化效应对大鼠平均动脉血压和微血管口径无显著变化(P0.05);微血管血流速度减慢,血流量降低(P＜0.05).微循环血流速度和血流量下降和恢复的程度与超声能量有关,低能量组静脉血流速度及血流量15min左右可明显恢复,动脉血流速度及血流量1h左有可明显恢复,而高能量组2h微动静脉血流速度及血流量均未完全恢复.微泡空化效应能使毛细血管内皮细胞破裂,内皮间隙增宽,红细胞溢出于毛细血管外;2h后未发现内皮破口.结论 微泡空化效应对局部微循环及微血管产生损伤跟超声的能量有关,能量越小产生损伤越轻,局部微循环修复的速度越快.
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三维诊断超声辅助的声学溶栓对猪急性ST段抬高型心肌梗死的影响
目的 探索三维诊断超声辅助的声学溶栓对猪急性ST段抬高型心肌梗死的影响.方法 16只高胆固醇喂养巴马猪,通过球囊损伤冠脉后注射新鲜血栓形成猪急性ST段抬高型心肌梗死模型,随机分为声学辅助溶栓组(n=8)和对照组(n=8).声学辅助溶栓组予以三维超声加微泡空化辅助1/2治疗剂量重组组织型纤溶酶原激活剂(r-tPA)处理30 min,对照组仅予以全剂量r-tPA处理30 min.观察两组治疗后闭塞前降支再通率及梗死心肌面积/危险心肌面积来评估缺血心肌灌注的恢复情况,分析危险心肌平台期平均声强度(A值)变化来评估微循环灌注情况.结果 治疗后声学辅助溶栓组闭塞冠脉再通率87.5％,对照组闭塞冠脉再通率37.5％,声学辅助溶栓组再通率显著高于对照组(P＜0.05);危险心肌区域微循环血流容积声学辅助溶栓组和对照组均明显提升[分别(110.92±12.87) dB至(193.78±10.15) dB,P＜0.05;(108.24±10.94)dB至(141.42±28.31)dB,P＜0.05),同时声学辅助溶栓组对心肌微循环血流容积观察组的提高显著高于对照组(P＜0.05);处理后声学辅助溶栓组梗死心肌面积/危险心肌面积(0.51±0.14)显著低于对照组(0.75±0.23) (P ＜0.05).结论 三维诊断超声辅助的声学溶栓能提高r-tPA对猪急性STEMI的溶栓效果,增强r-tPA对微循环血流的改善,并能减少-tPA的用量降低药物溶栓的出血风险.
关键词： 急性ST段抬高型心肌梗死 三维诊断超声 r-tPA 空化效应 微循环 -
聚焦超声在妇产科非肿瘤疾病治疗中的研究现状
聚焦超声(focused ultrasound, FU)是一种新兴的无创治疗技术,其治疗原理为:利用超声波具有组织穿透性和可聚焦性的特点,将体外低能量超声波聚焦于体内指定部位(靶组织)[1].一方面通过热效应使靶区组织温度瞬间(0.5～1.0 s)骤升至65～100℃,致使靶区组织发生蛋白变性而出现凝固性坏死;另一方面通过瞬态空化效应、机械效应及声化学效应杀死组织细胞[2-3].
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辅助检查在改变体位ESWL术治疗肾盂结石的应用研究
目的 探讨B超、X线、检验等辅助检查在临床体外冲击波碎石(ESWL)治疗中的应用,开拓B超在临床中的应用范围.方法 将85例肾盂结石患者分为三组,A组29例采取俯卧位,B组28例采取健侧倾斜俯卧位,C组28例采取俯卧位改变健侧倾斜俯卧位,分别在相应体位下进行ESWL术.B超、X线、检验应用于各组术前常规检查及B超测量焦距、指导定位线的确定.C组应用B超进行术中监测及B超监测体位干预排石.结果 与A组比较,C组ESWL术后结石面积变化率明显增大(P＜0.001),排尽天数明显减少(P＜0.001);与B组比较,C组ESWL术后结石面积变化率明显增大(P＜0.05),排尽天数明显减少(P＜0.05).各组术前、术后结石面积差异无统计学意义(P＞0.05),C组石街发生率为0,术后2个月排净率100%,术后6个月无复发.结论 辅助检查是ESWL术必做的检查,特别是B超监测在ESWL术的指导作用,间接促进结石的粉碎,促进排石过程,使ESWL术更充分利用空化效应,从而使ESWL术高效、安全.
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高强度聚焦超声治疗原发性肝癌的护理
高强度聚焦超声(HIFU)是一种以超声波为治疗源治疗肿瘤的非侵入性的新的局部治疗方法.该方法是利用超声波所具有的组织穿透性和可聚焦性等物理特征,将体外低能量(＜3W/cm2)超声波聚焦在体内特定靶区,通过聚焦处高能量(＞1000W/cm2)超声波产生瞬态高温效应、空化效应,杀死肿瘤细胞(1).由于属新开展项目,无系统的护理经验,笔者通过对36例原发性肝癌(HCC)患者HIFU治疗的治疗前、治疗中、治疗后的护理取得了较满意的效果.现总结如下.
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改变体位体外冲击波碎石术治疗肾盂结石的研究
目的 探讨改变体位体外冲击波碎石(ESWL)术治疗肾盂结石的效果及临床ESWL术各因素的关系.方法 112例肾盂结石患者随机分三组,分别进行不同体位方式ESWL术治疗及辅助治疗,比较碎石次数、碎石后排净天数、碎石后肉眼血尿次数、术中疼痛、结石面积、术后结石面积变化率、石街发生率及术后2个月排净率.结果 改变体位组组3与同一体位组1、组2术后结石面积变化率、肉眼血尿次数及术中疼痛有显著差异(均P＜0.001),捧净天数有显著差异(均P＜0.05).组1与组2术后结石面积变化率、肉眼血尿次数及术中疼痛无显著差异(P＞0.05).组3石街发生率0,碎石次数1次,术后2个月捧净率100%,术后6个月无复发.术中疼痛与肉眼血尿次数组3、组2、组1均显示正相关(分别为r=0.087、r=0.273、r=0.137,均P＜0.001).结论 碎石效果与碎石体位密切相关.改变体位方法的ESWL术可进一步提高结石粉碎效率及减少术中疼痛、肉眼血尿次数,捧石效果显著,复发率低.
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高强度聚焦超声空化效应的研究进展
高强度聚焦超声(HIFU)是一种新兴的非侵入性局部治疗技术,对HIFU的生物学效应之一--空化效应的研究较少.本文就空化效应在HIFU治疗中的应用,HIFU空化效应的预测和检测,以及HIFU空化效应的调节和控制作一综述.
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超声微泡造影剂与血管新生
随着对超声微泡造影剂研究的不断深入,人们发现微泡受一定强度超声辐照后会破裂并产生空化效应,从而使局部毛细血管破裂,血管内容物外渗并在局部引起炎症反应,其产生的炎症因子可促进局部组织血管新生,据此可以用来治疗一些缺血性疾病.本文就超声微泡造影剂促进血管新生之机制和应用前景作一综述.
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超声空化机理及其在抗癌领域应用的研究进展
本文从超声空化的本质、成因、类型、效应以及影响超声空化阈的若干因素等方面,对空化的机理进行了较为系统的阐述,并总结了超声空化理论研究的历史发展过程和超声空化在抗癌领域中的重要应用.
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MRI在HIFU治疗肿瘤中的应用
应用高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)治疗前列腺增生及良恶性实体肿瘤等疾病在国内外已屡见报道[1～3].其机制是利用超声波的组织穿透性和聚焦性等物理特性,将体外低能量的超声波束聚焦在体内靶区,通过焦域处高能量超声波产生的热效应、空化效应及机械效应等,使局部产生高温(≥65℃),导致焦域区内细胞产生不可逆死亡、蛋白质变性和组织凝固性坏死,同时能破坏内径＜2 mm的肿瘤滋养血管,而位于声通道上的组织及焦域周围的组织不会受到损伤[4].病理学检查证实靶区组织的细胞发生不可逆性坏死,细胞核固缩、溶解及消失,微血管内皮严重破坏,血管壁塌陷[5].
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高强度聚焦超声治疗肿瘤的实验和临床研究现状
高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)是近年来发展起来的以尖端技术为基础的新设备.超声波具有较好的方向性、组织穿透性和可聚焦性.当超声波在体内聚焦后,通过其高热效应、空化效应等,能较准确地杀灭靶区组织细胞,因此HIFU正日益成为治疗和辅助治疗多种肿瘤的新方法,为无创外科学的进步带来了很大的希望.现已成为广大研究者关注的焦点和重点.本文重点对HIFU在临床各相关系统的实验及临床研究现状进行综述.
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超声波空化效应的生物学机制
超声波辐照可使药物或基因传递到病变组织的效率提高,同时也会对组织产生有害的生物学效应.尤其超声波作用于含有微气泡组织或微血管壁时,这种作用更强.本文就与之有关的超声波空化作用的生物学效应进行综述.
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超声空化效应的研究进展
自上世纪四十年代超声技术应用于医学临床诊断以来,随着医学、物理等交叉学科的迅速发展,对超声的物理特性和生物学效应[1](热效应,空化效应,机械效应等)的运用已渗透到了人体保健、疾病预防、疾病治疗(包括体外碎石、止血、肿瘤切除等)、生物技术(如基因转染)等医学领域.
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肿瘤热疗与高强度聚焦超声治疗肿瘤
肿瘤热疗(hyperthermia)又称加温治癌、温热治癌及高热治癌等,是用加热方法治疗肿瘤.它通过各种加温技术,使肿瘤组织温度升高到41～45℃,并维持30分钟以上,以杀灭肿瘤细胞.高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)是一种能使超声聚焦定位,通过靶区内高强度聚焦超声产生的瞬态高温(＞65℃)、空化效应、机械效应和声化学效应破坏肿瘤组织,该技术是在肿瘤热疗的基础上发展起来的.本文比较了热疗和高强度聚焦超声治疗肿瘤的机理、生物学效应、技术质控和疗效.阐明了这两种治疗方法的特点及不同之处.
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超声联合微泡辅助卡铂抑制体外人肺癌A549细胞活性的适宜剂量和能量参数研究
目的 探讨超声联合微泡辅助卡铂抑制体外人肺癌A549细胞活性的适宜剂量和超声能量参数.方法 96孔板接种A549细胞,加入浓度梯度0～300μg/ml的卡铂培养24 h,每孔加入10μl CCK-8溶液,孵育1.5 h,酶标仪测定450 nm处的吸光度值,计算卡铂24 h半数抑制浓度(IC50),选择IC25为卡铂适宜剂量.设置无处理组(对照组)和实验组[超声辐照组(US组)、超声联合微泡组(USMB组)、卡铂组(CBP组)、卡铂+超声组(CBP+US组)、卡铂+超声联合微泡组(CBP+USMB组)],比较CBP+USMB组内不同声强下细胞存活率、相同声强的US组、USMB组与对照组细胞存活率,以及CBP+US组、CBP+USMB组与CBP组的细胞存活率.光学倒置显微镜观察各组细胞的形态学变化.结果 卡铂24 h IC50值为65.7μg/ml,IC25值约为50.0μg/ml,即卡铂适宜剂量.不同声强(0.2～1.0 W/cm2)CBP+USMB组细胞存活率比较差异无统计学意义(P=0.691).当声强为0.6 W/cm2时,US组和USMB组细胞存活率与对照组比较,差异无统计学意义(P=0.142).当声强为0.6、1.4、2.2 W/cm2时,CBP+US组和CBP+USMB组细胞存活率与CBP组两两比较,差异均有统计学意义(均P<0.05).抑制A549细胞活性由强到弱依次为CBP+USMB组、CBP+US组、CBP组、USMB组、US组.实验组均可见A549细胞形态不规则、贴壁性降低,以CBP+USMB组为著.结论 卡铂50μg/ml、声强0.6 W/cm2为24 h联合疗法的适宜剂量和超声能量参数.超声联合微泡可以与卡铂协同抑制A549细胞活性,有望成为肿瘤联合疗法的新策略.
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间歇式发射对微泡超声空化损伤小血管的增强作用
目的 探讨不同的超声发射方式在微泡超声损伤肠系膜小血管中的效应.方法 32只新西兰大白兔随机分为单纯微泡组、单纯超声辐照组、超声连续辐照微泡组和超声间歇辐照微泡组进行实验.静脉注射脂氟显微泡0.1 ml/kg,用峰值声压2.6MPa的低占空比治疗超声照射,照射后肉眼观察照射区域肠系膜小动静脉血管损伤情况,取辐照区小血管做病理检查.结果 单纯微泡组和单纯超声辐照组照射区小血管未发现任何生物学效应,而由微泡超声辐照的两组均出现了小血管破裂出血、血栓形成等生物学效应.肉眼观察超声间歇辐照微泡组形成的血肿大于超声连续辐照微泡组;病理学检查表明超声间歇辐照微泡组血管内皮细胞损伤,基底膜断裂以及血栓栓塞情况均高于超声连续辐照微泡组.且超声连续辐照微泡组形成的血管损伤情况不稳定.间歇辐照组损伤面积显著高于连续辐照组(P＜0.01).结论 在适宜参数条件下,微泡超声空化可引起肠系膜小血管壁破裂出血、形成血栓及栓塞血管;微泡再灌注增强了血管的损伤.
