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高强度聚焦超声治疗肿瘤
高强度聚焦超声肿瘤治疗系统(Highintensitv?focused ultra-souna,HIFU)又称海扶刀,是利用超声波的可视性、组织穿透性和聚焦性等,通过其加热效应、机械效应和空化效应从体外定位,直接破坏体内深部的肿瘤组织.
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高强度聚焦超声的应用
高强度聚焦超声 (high intensity focused ultrasound,HIFU)是近年发展起来的无创治疗肿瘤的新方法.近几年的临床研究发现, HIFU治疗实体肿瘤是安全、有效和可行的.其原理是将超声波作为治疗源,利用超声波具有的良好的方向性、组织穿透性和可聚焦性,将体外低能量的超声波聚焦到靶区形成焦域.将焦域定位于体内癌变部位,利用超声波的高温效应、空化效应、机械效应来破坏癌细胞,使癌细胞出现凝固性坏死,从而失去增殖、浸润和转移的能力,以实现无创治疗肿瘤的目的.
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体外冲击波碎石技术进展及其比较
笔者对目前碎石技术的发展现状进行了客观的评述并对各种技术运用的优缺点进行了比较,为用户在选择产品时提供参考.
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高强度聚焦超声及其医学应用
HIFU技术的研究在国内外已掀起了热潮,到目前为止,HIFU技术已得到广泛的实验和临床支持.本文将对HIFU治疗设备的总体结构做一阐述,并讨论其在医学领域中的应用及发展方向.
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低频超声促渗研究进展
低频超声促渗是经皮给药的重要方法之一,其主要机制是超声空化作用通过改变角质层脂质排列结构并形成水性通道来提高皮肤渗透性.近年来低频超声促渗相关的实验研究越来越多,本文围绕着超声促渗的机制、影响因素、超声与其他经皮给药技术联合应用、安全性等方面,介绍了低频超声促渗的研究进展,并对双频超声经皮渗透这一新的超声促渗技术给予了介绍.
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相向双频超声法提取陈皮中黄酮类化合物
目的:优选相向双频超声提取陈皮总黄酮的工艺条件.方法:利用水听器法考察不同频率及功率下单频、相向双频超声的空化效应.以陈皮总黄酮提取率为指标,通过单因素试验考察超声电功率、提取时间、乙醇体积分数及不同频率/功率组合方式对提取工艺的影响.结果:相向双频超声(20+25) kHz的空化效应大于单频超声(频率分别为20,25 kHz);在温度(20±0.5)℃,提取时间10 min,乙醇体积分数60％,相向双频超声组合(20 kHz,25 kHz)条件下,陈皮总黄酮提取率4.52％,高于同样条件下单频超声的提取率(3.95％,4.03％).结论:相向双频超声提取中草药有效成分是一种较理想的方法,与反应器形状、换能器空间位置等因素密切相关.
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低频超声辐射微泡造影剂对人乳腺癌细胞的生物学效应研究
目的观察微泡造影剂不同浓度、不同声学参数对体外培养人乳腺癌细胞的生物学效应.方法人乳腺癌细胞株MDA-MB-231,受不同剂量,频率为300 kHz的超声波辐照破坏微泡声学造影剂,采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活率.结果在微泡浓度为5% 时,0.25 W/cm2×10 s与0.5 W/cm2×5 s组细胞存活率未见明显改变,而0.5 W/cm2×10 s、0.5 W/cm2×20 s、0.5 W/cm2×40 s、1.0 W/cm2×10 s、2.0 W/cm2×10 s各组与对照组比较,细胞存活率明显下降.辐照强度为0.5 W/cm2、照射时间10 s时,随着微泡浓度增加,超声对细胞的杀伤效应越强,与对照组相比,5%微泡浓度组P＜0.05,其余各组P＜0.01.结论超声破坏微泡声学造影剂对人乳腺癌细胞的杀伤程度与超声辐照时间、声强及微泡浓度有关.
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声学造影剂增强超声辐照对血管内皮细胞膜通透性作用的研究
目的探讨诊断级超声辐照对血管内皮细胞膜通透性的影响及声学造影剂的增强作用.方法用连续多普勒超声辐照人脐血管内皮培养细胞(HUVEC),照射条件为频率1.9 MHz,TIS 0.8,增益80%,ISATA为80.0 mW/cm2,时间持续60 s,添加或不添加声学造影剂全氟显.在荧光显微镜下观察培养液中大分子荧光素物质FD 500进入细胞内的情况,用流式细胞仪计测荧光染色阳性的细胞.结果荧光染色阳性细胞的百分率:无超声辐照组或单纯添加全氟显组分别为4.2%±1.6%和3.0%±0.9%.经超声辐照后为24.0%±5.5%,添加全氟显辐照后显著增加至66.6%±4.1%(P＜0.001).结论诊断级超声辐照具有增加HUVEC膜通透性的作用,声学造影剂可使这种作用显著增强.
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微泡激励的超声空化阻断正常肝血流灌注的初步研究
目的 探讨采用脉冲式超声激励微泡空化阻断兔正常肝脏血流的可行性及阻断的病理改变.方法 健康新西兰大白兔24只随机分成3组,分别是超声微泡组、单纯超声组、假照组.经兔耳缘静脉注射脂质微泡,剂量0.1 ml/kg;同时超声治疗头垂直辐照兔肝脏300 s,超声能量以脉冲式发射,频率1.2 MHz,平均声强0.89 W/cm~2.靶区治疗前后进行超声造影检查和定量分析.后,获取该区域肝组织标本,行病理学检查.结果 超声微泡组治疗后肝组织血流灌注基本消失,而单纯超声组、假照组治疗前后无明显变化.超声微泡组治疗前后肝实质平均灰阶值(GSV)分别为115.27±3.8和1.16±0.7,治疗后肝实质GSV显著低于治疗前(P<0.01),单纯超声及假照组治疗前后GSV无显著差别.病理检查,超声微泡治疗组肝组织出现大片充血、出血、血栓形成等.结论 微泡增强的脉冲式超声空化可以造成正常肝的血流灌注暂时性阻断或者显著下降,阻断机制可能是肝实质出血、水肿和血栓形成.
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工作周期对脉冲高强度聚焦超声辐照离体牛肝的影响
目的 探讨工作周期(即占空比)在脉冲高强度聚焦超声(HIFU)损伤组织的生物学效应中的作用.方法 设置HIFU辐照参数使能量恒定,按不同工作周期与相应辐照时间分组,观察各辐照焦点温度、灰度以及组织学改变.结果 HIFU辐照离体牛肝时,25%组、50%组、75%组和100%组高温度大于85 ℃且有明显的凝固性坏死.1%组、5%组、15%组高温度不高于56 ℃且无肉眼可见的坏死改变.15%组光镜下见细胞间裂隙增宽,肝细胞胞浆内见大小不等空泡.结论 长工作周期易形成热凝固性坏死,而短工作周期则可能通过空化机械效应损伤组织.
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超声造影剂增强超声辐照对小鼠肝癌微血管通透性的影响
目的观测超声造影剂在超声辐照下对肝癌微循环通透性的影响.方法使用连续多普勒超声辐照小鼠肝癌组织,照射条件为频率1.9 MHz,TIS 0.8,I SATA为80.0 mW/cm2,时间持续5 min,尾静脉输入或不输入5%SonoVue,荧光显微镜下计测微循环中大分子荧光素物质FD500穿透血管内皮细胞膜或微血管壁显影情况.结果超声辐照组和SonoVue联合超声辐照组阳性显影的微血管计数分别为1.27±0.28和7.6±1.25,P＜0.001;无超声辐照组或单纯SonoVue组均无阳性计数.结论 SonoVue可增强超声辐照增加肝癌组织微血管通透性的作用.
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脉冲高强度聚焦超声联合微泡非热损伤兔肝VX2移植瘤的病理观察
目的 探讨脉冲高强度聚焦超声(HIFU)联合微泡非热损伤兔肝VX2移植瘤的病理变化.方法 将36只荷瘤兔随机分为假照组、P-HIFU组和P-HIFU+UCA组进行HIFU辐照,观察辐照后组织的病理学变化.结果 假照组、P-HIFU组和P-HIFU+UCA组TTC染色后,肉眼下各组肿瘤组织被均匀红染,而组织学检查显示P-HIFU组和P-HIFU+UCA组肿瘤细胞有损伤征象,胞浆内有大小不等空泡.结论 脉冲高强度聚焦超声(HIFU)以及联合微泡均可对兔肝VX2移植瘤通过非热损伤达到治疗目的.
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超声造影剂在治疗方面应用研究的进展
1968年Gramiak等［1］首次报道了超声造影剂的应用，此后随着超声造影剂和显像技术的发展，其在诊断方面的应用日益广泛。尽管超声造影剂初用于诊断，但近来的研究表明其在治疗方面有很大的潜力。 1.增强治疗性超声的溶栓作用 体内外实验［2～3］表明：治疗性超声(US)通过空化效应能加速尿激酶(UK)等向血栓内渗透，增强其生物活性。而超声造影剂可增强超声的这种溶栓作用。 Tachibana等［4］用170kHz，0.5W/cm2的超声照射注入UK的离体血栓，并加入Albunex，孵育60min后测量血栓重量减少的百分率。结果表明：单用UK的溶栓率为26.6±4.8%，UK＋US为33.3±5.8%，UK＋US＋Albunex为51.3±7.7%，Albunex明显增强了超声的助溶作用。这是因为Albunex微泡能降低空化阈值，增加空化量，促进空化效应。
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超声空化阻断对兔肝血流灌注的影响
目的 观察微泡增强的超声空化效应在阻断兔肝血流实验中可能造成的不良反应.方法 将21只健康新西兰大白兔随机均分为单纯超声组、一次超声空化组和两次超声空化组.超声空化处理采用经静脉注射脂质微泡(剂量0.1 ml/kg体质量)联合峰值负压4.3 MPa的脉冲式超声直接照射开腹暴露的肝脏5 min.对一次超声空化组仅治疗1次；两次超声空化组治疗1次后间隔1h后重复治疗；单纯超声组用3 ml生理盐水替代微泡.在治疗前及治疗后即刻、30、60 min及48 h对各组肝脏实施CEUS,计算各时间点峰值强度(PI)变化.实验结束后每组取一只动物,获取肝脏标本,行病理检查.结果 一次超声空化治疗后即刻、30 min,靶区肝实质由此前的均匀增强变为无增强,其PI值由(-51.88±4.26)dB降至(-62.53±4.83)dB;48 h后血流灌注恢复,PI值升至(-52.02±4.59)dB.两次超声空化治疗后治疗后即刻、30 min,非增强缺损面积大于一次超声组,PI值变化与一次治疗组类似.单纯超声组治疗前、后CEUS无明显变化.病理发现一次超声空化组及两次超声空化组肝脏出现散在微小坏死灶.结论 微泡超声空化阻断肝血流后,血流灌注可在48 h后自行恢复,肝脏坏死范围较小.
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微泡增强非聚焦超声治疗兔肝创伤
目的 探讨微泡增强的非聚焦超声治疗肝脏创伤的价值.方法 用25只健康新西兰大白兔建立肝脏创伤出血模型,并随机分为超声(US)组、微泡(MB)组和超声微泡(USMB)组,根据不同的声功率,将USMB组分为3个亚组:USMB1(0.11 W)、USMB2(0.55 W)和USMB3(1.10 W);每组5只实验动物.评价治疗前出血量、治疗后渗血量以及视觉评分,并进行CEUS分析治疗区域的血流灌注水平,后取肝脏标本行组织学HE染色、分析肝板和肝窦面积比例变化.结果 USMB组治疗后渗血量和视觉评分均显著低于US组(P均＜0.05);3个USMB亚组治疗后即刻的CEUS峰值声学密度值(PI)均明显低于US组(P均＜0.05);USMB组肝细胞明显水肿并压迫肝窦、汇管区血管和中央静脉,USMB1、USMB2亚组肝板/肝窦面积比率分别为48.75±9.91、35.66±8.43,明显高于US组的1.98±0.07(P均＜0.05).结论 微泡增强的非聚焦超声可以对肝脏创伤进行快速止血且不影响正常肝脏的血流灌注.
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实时三维诊断超声激励瘤内注射微泡增强兔VX2移植瘤化疗效果
目的 探讨实时三维诊断超声激励瘤内注射微泡增强VX2移植瘤化疗效果的价值.方法 将24个兔VX2移植瘤模型随机分为4组,每组6只,分别为空白对照组(A组)、单纯多柔比星(Dox)组(B组)、实时三维诊断超声+微泡组(C组)、实时三维诊断超声+微泡+ Dox组(D组).对实验兔静脉注射Dox 1.2 ml/kg,瘤内注射微泡、约为肿瘤体积的1/2,辐照时间为20 min,机械指数(MI) 1.3.于第1、3、5、8天对每组肿瘤进行治疗,共治疗4次.治疗后第10天剥离肿瘤,计算各组肿瘤体积总体生长率.结果 治疗后第10天,D组肿瘤体积明显小于其余3组(P＜0.05);4组肿瘤体积总体生长率分别为A组100％,B组15.11％,C组118.22％,D组-30.81％.D组肿瘤体积在治疗后1～3天内略有增大,之后明显下降.结论 实时三维诊断超声激励瘤内注射微泡联合静脉注射Dox能够明显抑制兔VX2移植瘤的生长.
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HIFU技术中的超声空化及空化增强效应研究进展
超声空化效应是高强度聚焦超声(HIFU)治疗中的重要效应之一,有效诱导并且利用超声空化效应可以增加HIFU辐照后的组织凝固范围和提高HIFU疗效.微泡造影剂被确认为是提高HIFU疗效的一种重要增效剂,其作用就是作为超声空化效应的空化核,降低聚焦超声对组织的损伤阈值从而可以扩大组织的凝固范围.随着对HIFU增效作用的研究进展,HIFU技术必将更加高效、安全,成为临床治疗肿瘤的有力武器.
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超声在基因治疗方面的研究进展
超声通过其空化效应可增加细胞膜的通透性,进而能促使外源基因进入细胞,增强了基因在体外细胞和体内细胞的转染和表达水平.超声的此种特性,与超声的照射条件,如机械指数、脉冲重复频率、照射时间等有关.超声被认为是增强非病毒载体基因治疗效率的新方法.
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超声微泡造影剂在基因转移中的应用
大量研究表明,不仅超声照射本身可促进目的基因在体外和体内的转染与表达,而且超声介导的微泡造影剂破坏可进一步增强基因的转染率,其主要机制是空化效应.超声造影剂作为一种新型、无创的基因运载系统具有广阔的应用前景.
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声诺维(SonoVue)增强超声辐照对HepG2细胞膜通透性的影响
目的探讨超声辐照对人肝癌细胞株HepG2细胞通透性的影响以及声学造影剂声诺维(SonoVue)的增强作用.方法用连续多普勒超声辐照人肝癌细胞株HepG2,超声发射频率1.9 MHz,软组织热指数(TIS)为0.8,增益设定为80%,输出声强(ⅠSATA)为80.0 mW/cm2,辐照时间均持续60 s.照射时添加或不添加超声造影剂声诺维(SonoVue).用流式细胞仪检测细胞荧光染色阳性的阳性率.结果荧光染色阳性细胞的百分率:无超声辐照组或单纯添加SonoVue组分别为(3.06±1.57)%和(1.4±0.04)%,经超声辐照后为(23.72±14.4)%,添加SonoVue辐照后显著增加至(54.78±43.6)%(均P＜0.05).结论超声辐照能改变HepG2细胞膜通透性,添加超声造影剂后能显著增强这种作用,有希望成为肿瘤分子生物学治疗的介导手段.
