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氩氦超导手术治疗系统
一、前言随着冷冻治疗技术的不断发展,越来越多的含有高新技术的冷冻治疗设备不断涌现.近年来美国Endocare公司将太空火箭制导技术应用于医学领域,成功研制了氩氦超导手术治疗系统即氩氦刀,由于它具有独特的快速冷冻和加热系统,解决了超低温对正常组织的冷冻伤害这个难题,同时可急速加热至一定的温度再进行二次快速冷冻,又可以调控肿瘤抗原,激活抗癌瘤免疫反应.这种集超低温冷冻、介入热疗和免疫治疗三种功能于一体的治疗系统,它代表国际上九十年代末超低温冷冻仪器的先进水平,也引起超低温手术和肿瘤治疗的革命.我医院近引进的该治疗系统,经过临床应用,效果显著.下面简单介绍其原理及特点.
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基于隔热薄层的高安全性冷热治疗探针
冷热刀系统既可对肿瘤组织实施快速降温冻结又可对其进行高温热疗,是新一代综合医疗设备.其治疗过程是在医学影像引导下将探针经皮插入至深部靶点部位,通过探针内冷媒和热媒的交替输送来确保探针工作段的冷冻及加热治疗,因此减少探针非工作段的漏冷或漏热、避免对沿途正常组织造成损害至关重要.本文针对冷热刀系统治疗模式的特殊要求,在探针非工作段引入一层具有良好生物兼容性及绝热性的薄壁管,以有效减少非正常冷量或热量的泄漏,并开展了相应的实验验证.同时,基于该方式建立了传热数学模型并推导出生物组织在探针作用下冷冻阶段的稳态温度场解析解,开展了相应的参数化研究,为今后进一步合理优化探针及套管提供依据.理论及试验研究均表明该方法能够简单有效地解决治疗探针的冷热保护问题,可望为今后实施安全高效的肿瘤冷热治疗创造条件.
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低温手术过程多维传热有限元分析
目的通过有限元分析,给出低温手术过程组织三维瞬态温度场;考察人体血液灌注和代谢产热对其影响,为优化设计冷刀提供参考.方法充分考虑组织物性和内热源的非线性,使用基于有限容积法的大型商业有限元软件Ansys求解描述低温手术过程组织传热问题的经典生物传热方程.结果考虑血液灌注和代谢产热后,组织局部降/复温速率降低、所经历的低温度绝对数值减少;对应时刻,组织内局部温度梯度增加;相同手术方案下,组织内冻结区域减小,且冰球生长过程减慢.结论人体血液灌注和代谢产热对低温手术过程影响显著,体外实验由于无法模拟血液灌注和代谢产热效果而对冷刀的优化设计作用有限,必须进行在体实验以优化冷刀及其相应的低温手术方案.
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氩氦刀靶向低温手术系统治疗纵膈恶性肿瘤的护理体会
目的 通过对氩氦刀靶向低温手术系统治疗纵膈恶性肿瘤护理,探讨对氩氦刀治疗纵膈恶性肿瘤的佳护理措施.结果 39例患者经心理护理、伤口护理及并发症护理、康复指导等,无伤口感染病例出现,并发症得到改善.结论 加强氩氦刀术前准备,术中、术后护理及心理护理等,可以确保氩氦靶向低温手术的顺利进行,大可能的降低患者损伤,延长生存.
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抗癌新技术--氦刀
美国恩多凯尔公司研制成功并应用于临床的氩氦超导手术系统--氲氦刀将超低温手术推向一个新纪元.
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计算机辅助下低温手术建立三足犬股骨头坏死模型的初步报告
目的 建立能模拟人股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head,ONFH)病理生理过程的实验动物模型,旨在实验动物水平评价其治疗价值. 方法 在计算机辅助设计下,采用FLUENT6.2软件对探针置入股骨头后内部温度场分布进行三维有限元分析,设计出可大化ONFH面积,小化周围组织损伤的低温手术过程,即在0.5 Mpa加压液氮下,冷冻6.5min,复温5min至2℃,再次冷冻6.5min.采用上海交通大学生命学院等自主研发的液氮低温冷冻系统,按模拟得到的佳手术方案建立10只三足犬ONFH动物模型,同时2只假冷冻组作为对照组,通过影像学和病理组织学观察,以确认模型的合理性. 结果 模拟结果与实验中测股骨头边界的降温曲线基本吻合.于1周后病理组织学观察,实验组股骨头髓腔内有核细胞死亡,局部血管破裂.对照组未见异常改变.实验组余9只继续观察,其中超过3个月的5只X线片和MRI均显示股骨头轻度变形,囊性变,股骨头内部密度不均,呈典型的Ficat Ⅲ期改变,其余4只动物仍在继续观察中.对照组无异常改变. 结论 应用计算机辅助下的低温手术可建立进展至股骨头塌陷的三足犬ONFH模型.
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应用低温手术建立三足犬股骨头坏死动物模型
目的 建立一种能模拟人股骨头坏死(osteoneerosis of the femoral head,ONFH)病理生理过程的实验动物模型. 方法 取健康成年雄性Beagle犬10只,体重(16.0 4±1.6)kg,建立三足犬模型后,于0.5 MPa加压液氮作用下冷冻16.5 min,复温10min至0℃,再冷冻16.5 rain建立ONFH动物模型.其中实验组9只,对照组假冷冻组,打隧道但并不冷冻).术中监测股骨头表面温度,术后6个月处死实验组9只犬进行脱钙骨组织学检查,对照组1只犬观察至24个月. 结果 术中监测第一次边界温度为(-27.9 4±4.3)℃,第二次边界温度为(-31.3 4±4.7)℃,第二次冷冻后股骨头表面温度较第一次平均下降3.4℃,差异有统计学意义(P<0.01).股骨头直径(17.7 4±1.1)mm,经线性回归分析,股骨头直径越小,股骨头表面温度下降越低,回归方程为y=-2.6-2.409x-(P<0.05).将股骨头直径与第一次边界温度进行Pearson相关性分析,成线性相关(r=-0.977,P<0.05).病理组织学检查示术后6个月实验组4只犬出现股骨头塌陷,塌陷率44.4%;对照组无异常改变. 结论 低温手术可建立进展至股骨头塌陷的三足犬ONFH模型.
