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双频HIFU及其对组织焦斑的影响
引入具有双频工作模式和单频工作模式的新型HIFU,并用两种模式对不同状态的离体猪肝组织进行照射.实验结果表明:在相同的照射条件下,双频模式HIFU产生的焦斑明显大于单频模式时的焦斑;组织中的气体有扩大焦斑作用;双频模式下选择适当的差频对焦斑有明显影响.说明双频HIFU可以有效地提高大体积肿瘤的治疗效率和效果.同时对实验现象的机理进行了初步分析.
关键词： 高强度聚焦超声(HIFU) 焦斑 超声激发声发射 空化 -
冲击波聚焦粉碎人体结石过程中的空化现象的数值模拟
利用数值方法对粉碎人体结石时冲击波会聚过程进行了模拟，其中关于水下的负压聚焦演化过程数值结果与实验相准确地吻合。数值模拟证明，在碎石冲击波聚焦过程中出现空化是不可避免的，因而碎石过程中的空蚀不可忽视。
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非致死剂量超声对卵巢癌细胞超微结构的影响
目的:研究非致死剂量超声对体外培养的人卵巢癌细胞超微结构的影响.方法:卵巢癌细胞3AO受非致死剂量超声辐照后,观察其超微结构的变化.结果:大部分受辐照细胞形态学变化不明显.部分细胞线粒体肿胀、嵴断裂、甚至膜破裂,胞浆内出现空泡.结论:非致死剂量超声可能通过空化效应而致卵巢癌细胞线粒体损伤.
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脉冲高强度聚焦超声辐照离体组织所致组织摧毁术的实验研究
目的 研究高声功率,低占空比的脉冲高强度聚焦超声(pulsed high intensity focused ultrasound,pHIFU)辐照离体牛肝组织所致组织摧毁术的可行性及机制.方法 使用500 W声功率、4 Hz脉冲重复频率、1％～4％占空比的pHIFU以20 mm深度辐照离体牛肝组织60、30、20 s和15 s.辐照中,使用热电偶和被动空化检测(passive cavitation detection,PCD)系统分别对焦域处的温度和空化信号进行检测.辐照结束后,切开牛肝,观察损伤形态,进行HE染色.结果 pHIFU辐照离体牛肝组织后均有损伤形成,占空比为1％～3％的pHIFU辐照后损伤为洞状；占空比为4％的pHIFU辐照后损伤为凝固性坏死.镜下观察,洞状损伤边缘处呈絮状结构,细胞结构完全破坏,胞浆均质状,细胞核消失.占空比为1％～4％的pHIFU辐照中焦域处的高温度分别为(41.19±1.42)℃、(45.73±1.92)℃、(53.07±2.09)℃和(64.13±2.56)℃.PCD系统所测信号的频谱中均可见明显的宽带噪声.结论 高声功率,低占空比的pHIFU辐照离体牛肝组织可致组织摧毁术,且空化参与了组织摧毁术的实施.
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微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的初步研究
目的 研究微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的可行性.方法 26只皮下VX2肿瘤荷瘤兔随机分为超声微泡组、单纯超声组及假照组.超声微泡组经耳缘静脉推注微泡联合超声辐照肿瘤,单纯超声组以生理盐水代替微泡,假照组超声假照.各组治疗前、治疗后0、30和60 min时间点对肿瘤进行超声造影,分析各时间点造影灌注峰值灰阶变化.结果 超声微泡组肿瘤造影灰阶值(级)从治疗前的(67.8±13.3)级降至(29.7±20.1)级(P<0.01),维持超过60 min仍无明显再通;而单纯超声组、假照组肿瘤造影灰阶值无明显变化(P>0.05).结论 微泡增强的超声空化能够有效阻断兔VX2皮下肿瘤的微循环,其发生机制尚不清楚.
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低强度超声促进分子细胞内转运的物理学及生物学机制初探
目的 探讨低强度超声促进分子细胞内转运的物理学及生物学机制.方法 1 MHz连续发射超声作用于单层贴壁人前列腺癌DU145细胞,采用细胞膜非通透性绿色荧光分子-钙黄绿素(Calcein)和细胞核荧光染料碘化丙啶(propidium iodide,PI)通过荧光显微镜观察发生分子细胞内转运的细胞和死亡细胞的分布特征;另外细胞采用Calein和DiI(细胞膜红色荧光探针)以及PI和DiO(细胞膜绿色荧光探针)双染,激光共聚焦显微镜观察细胞膜的形态结构变化;扫描电镜观察细胞的表面形态变化.结果 荧光显微镜显示,低强度超声照射后,部分单层贴壁人前列腺癌DU145细胞出现1个或多个不规则脱落区域,发生分子细胞内转运的细胞以及死亡细胞仅分布在脱落区域的边缘,而未见于周围无细胞脱落区域;激光共聚焦显微镜显示死亡细胞形态不规则,细胞膜局部出现气球样胞膜空泡(balloon like blebs),而发生分子细胞内转运的细胞形态正常,细胞膜与周围正常细胞无明显差别,表面未见明显胞膜空泡发生;扫描电镜显示部分细胞的细胞膜绒毛稀少、表面变平或撕裂外翻等改变.结论 综合低强度超声作用后摄取荧光分子的细胞分布特征和细胞膜结构及形态学改变,提示声空化过程中机械作用力引起的细胞膜瞬时可逆性通透性增加可能是低强度超声促进分子细胞内转运的主要物理学机制和生物学机制.
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激光粉碎尿路结石
一、激光碎石的机制 根据大量实验研究和理论分析［1,2］，对激光碎石的过程和机制已有了较深入了解。概括地讲，首先是结石吸收起始部分的激光脉冲能量，产生热膨胀和部分汽化。这些汽化分子在热和强光电磁场的共同作用下，产生电子发射和碰撞电离，开始等离子体点火。等离子体继续吸收后续激光脉冲能量，迅速膨胀并形成空化汽泡，汽泡发展到一定程度产生崩坍。在这种迅速膨胀和崩坍中，将激光能量转化为强有力的冲击波。又由于周围灌注液、结石、光纤等的约束，使冲击波大大加强，足以将结石粉碎。图1给出了白色大理石在脉冲染料激光照射后，空化汽泡发展和崩坍过程的高速摄影照片，汽泡尺寸在第4幅图中达到大（半径4 mm），第一次崩坍发生在第6幅和第7幅图之间。
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声动力治疗中声敏剂ATX-70与超声作用的机理研究
目的 探讨声敏剂在声动力治疗过程中于超声相互作用的反应机理.方法 通过实验研究不同条件下声敏剂镓卟啉(ATX-70)溶液在超声作用下的产物来推断其作用机理.结果 在超声作用并且有氧参与条件下,ATX-70降低了超声空化过程中产生的·OH的浓度,而增加了溶液中1O2和O2-的浓度,并且ATX-70的分子结构并不发生改变.结论 在声动力治疗中,声敏剂ATX-70与超声空化产生的处于激发态的·OH作用,转移·OH的能量,然后被激发的ATX-70将能量转移给溶液中溶解的O2,产生能够杀死肿瘤的1O2和O2-,而在治疗过程中其自身结构并不改变.
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超声评价微泡诱导超声空化联合血凝酶增强兔VX2肝癌微波热消融作用
目的 采用二维灰阶超声、CDFI和CEUS评价微泡诱导超声空化联合血凝酶对兔VX2肝癌微波热消融的增强作用.方法 将32只VX2肝癌荷瘤新西兰大白兔随机分为生理盐水组(空化假辐照+生理盐水)、血凝酶组(空化假辐照+生理盐水+血凝酶)、空化组(超声空化+微泡)和联合组(超声空化+微泡+血凝酶)4组,每组8只,分别给予相应空化治疗后行微波热消融治疗,并在治疗前后分别行二维灰阶超声、CDFI和CEUS检查,观察治疗前后超声表现,测量并比较肿瘤和消融区体积.结果 治疗前4组间肿瘤体积差异无统计学意义(P＞0.05),治疗后4组间消融区体积总体差异有统计学意义(P＜0.001);两两比较,联合组消融区体积大于其他3组(P均＜0.05),空化组消融区体积大于生理盐水组和血凝酶组(P均＜0.05),生理盐水组与血凝酶组体积差异无统计学意义(P＞0.05).治疗前肿瘤均可见丰富血流信号;消融后联合组肿瘤实质内CEUS均未显示增强,生理盐水组、血凝酶组和空化组部分肿瘤实质消融区边缘可见少量残余活性组织,呈典型“快进快出”表现,与CDFI显示的点状血流信号相对应.结论 微泡诱导超声空化联合血凝酶可增强兔VX2肝癌微波热消融效果.
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超声介导微泡破裂增强体外基因转染的方法学研究
目的 对超声促进基因转染的方法进行系统的优化研究,初步确定超声介导微泡破裂(UMMD)增强体外基因转染的优参数.方法 选用 Ishikawa、Hela 和 MCF-7 3种细胞系为研究对象,用1 MHz超声仪.超声强度为1.0W/cm2,系统研究不同参数下的细胞活力及两种DNA质粒[红色荧光蛋白质粒(DsRed)和荧光索酶质粒(pCMV-LUC)的基因转染情况,优化UMMD的转染条件(质粒浓度、占空比及辐照时间),分析SonoVue微泡对基因转染的增强作用.结果 基因转染率随着质粒浓度的增加而增高,当质粒浓度达到30 μg/孔时转染率高,两种DNA质粒的佳转染浓度相同.与10%占空比的超声辐照相比,20%占空比的转染率显著提高(P＜0.01).辐照3 min时基因表达率高,但存活率无明显下降(89.03±2.01)%,为佳辐照时间.无超声辐照时,单独应用质粒或微泡十质粒的样本几乎不表达红色荧光蛋白.与单纯超声辐照相比,超声辐照联合SonoVue微泡可显著提高基因转染效率(P＜0.01).结论 UMMD的转染参数影响转染效率和细胞活力,优化的参数有利于促进基因转染.
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微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的病理观察
目的 探讨微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的病理机制.方法 建立兔肝VX2转移瘤模型18只,随机分为超声微泡组(n=6)、单纯超声组(n=6)及假照组(n=6).对超声微泡组经耳缘静脉注射微泡,并进行超声辐照;对单纯超声组以生理盐水代替微泡,并进行超声辐照;对假照组注射生理盐水,并进行超声假照.观察辐照后各组病理变化.结果 大体解剖观察,超声微泡组辐照面可见较多出血点;单纯超声组及假照组辐照后肿瘤组织均未见明显改变.光镜下观察,超声微泡组肿瘤组织可见大片出血,血管内皮细胞损伤、连续性中断,红细胞外溢;单纯超声组可见局灶性小片状出血,血管内皮尚完整;假照组肿瘤组织未见明显出血,血管内皮完整.电镜下观察,超声微泡组肿瘤血管内皮破损严重,可见大量红细胞渗出,线粒体肿胀及吞饮小泡;单纯超声组及假照组仅见内质网略水肿.结论 微泡增强的超声空化阻断兔VX2肝脏肿瘤微循环的机制可能为血管机械性损伤.
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阴道宫颈乳头状瘤的分子生物学与超微结构的研究
以往的研究工作证明人乳头状病毒(HPV)与中国妇女宫颈乳头状瘤的生长有密切关系.为深入研究其发病机制,我们对外阴痒、白带多就诊体检发现阴道下1/3及宫颈有异常突起者病理及核酸分子杂交技术证实为HPV感染的16例标本进行了PCR检测及超微结构的观察,结果如下:1 材料与方法16例来自门诊新鲜标本,以2.5%戊二醛和1%锇酸双固定,Epon-812包埋,超薄切片,铀-铅双重染色,PHILPS-CM10透射电镜观察.2 结果与讨论2.1 PCR检测用PCA技术检测标本16例,14例标本HPV阳性,占87.5%.2.2 超微结构观察在14例HPV阳性标本中发现了基底细胞核分裂相、基底细胞内存在成对中心粒,基底细胞和棘细胞层增厚,伴核增大,核仁增多,可见凹空细胞,核有明显改变,早期核增大,核仁增多.此后72.3%的核仁消失,常染色质丰富.82.18%染色质疏松,72.3%的阴道尖锐湿疣病例中发现了染色质之间颗粒及染色质周围颗粒、染色质之间颗粒呈棱角状,直径约15～35nm.PCA检测阳性者还可见核小体,阴性者未发现.随着核染色质的浓集并周边化,核固缩,在此类细胞中可见大量密集的染色质之间颗粒和染色质周围颗粒,胞质空化明显,形成典型的凹突细胞,凹突细胞中可见线粒体及内质网肿胀,脊消失,后融合成一些外围有包膜的大泡,充斥于胞质内,使胞质明显空化,成为典型的凹突细胞,典型的胞质空化在中表层细胞中常见.14例阴道尖锐湿疣标本中46%可见棘细胞质空化,另外在5例宫颈尖锐湿疣基底细胞和1例阴道尖锐湿疣副基底细胞中发现了大量直径在45～55nm边缘锐利但大小不规则的病毒样颗粒.
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新型载HIF-1α反义寡核苷酸微泡联合超声对肿瘤生长的抑制作用
目的 血管毁损术治疗肿瘤后,肿瘤血管均有不同程度的再生,导致肿瘤坏死不彻底,其核心可能与HIF-1α的高表达有关.本研究探讨采用载HIF-1α反义寡核苷酸微泡联合超声抑制肿瘤生长的可行性.材料与方法 24只荷皮下VX2肿瘤的新西兰大白兔随机分为新型微泡超声组(n=8)、普通微泡超声组(n=8)和单纯超声组(n=8).新型微泡超声组经耳缘静脉推注载HIF-1α反义寡核苷酸微泡联合超声辐照,普通微泡超声组和单纯超声组分别以普通微泡、生理盐水代替.每次10 min,每72 h治疗一次,采集各时间点肿瘤二维超声图像,测量肿瘤切面大直径.结果 在30 d的实验周期内,新型微泡超声组、普通微泡超声组和单纯超声组的肿瘤平均直径由(1.13±0.19) cm、(1.17±0.21) cm、(1.22±0.17) cm生长至(1.60±0.45) cm、(2.11±0.57) cm、(3.43±0.71) cm.治疗前,3组肿瘤平均直径差异无统计学意义(P＞0.05);治疗后,新型微泡超声组肿瘤生长缓慢,直径显著小于普通微泡超声组和单纯超声组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 采用载HIF-1α反义寡核苷酸微泡联合超声治疗可以明显增强普通微泡超声的血管毁损作用,有望成为一种新的肿瘤治疗方法.
关键词： 空化 H1F-1α反义寡核苷酸 微泡 肿瘤 -
注入人工胸水后行高强度聚焦超声治疗肝癌的护理
高强度聚焦超声治疗肝癌是一种非侵入性新的治疗技术,其主要利用超声波的可聚焦和软组织的可穿透性等物理特点,将体外低能量超声波聚焦在体内肿瘤病灶处,通过焦点区高能量超声产生瞬态高温,空化和机械效应杀死肿瘤细胞[1].肝脏是一个大的实质性器官,上面临近隔面和肺组织,左面与胃临近.
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微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的病理观察
目的 探讨微泡增强的超声空化阻断肿瘤微循环的病理机制.方法 20只兔VX2转移瘤模型,按照随机数字表法分为常规组与微泡组,各10只.常规组实施耳缘注射生理盐水及超声辐照,微泡组实施耳缘注射微泡及超声辐照.比较两组模型兔肿瘤病理变化状况及病理学检查结果.结果 治疗后,微泡组超声造影峰值(3.89±1.14)明显低于常规组(15.87±2.57),差异有统计学意义(P<0.05).实施大体解剖后,肉眼观测、光镜检测、电镜观测,微泡组出血、血管内皮损伤程度均比常规组严重.结论 微泡增强的超声空化可能通过引起血管损伤来阻断肿瘤微循环.
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医用超声波冲洗治疗仪的研制
目的:研制一种节水、高效的超声波冲洗治疗仪器.方法:基于C8051F020和AD9832的核心控制电路通过动态阻抗匹配法使系统输出大超声波功率.结果:本系统能安全、可靠、高效地冲洗伤口上的异物,也能清除细菌.结论该仪器有很强的社会效益和军事意义.
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奥运来了,中国加油
2008年8月,奥运会在北京举行,这是整个中华民族翘首以盼的盛事.近来,我们一面抓抗震救灾,支援灾区人民重建家园,一面积极地展开迎奥运的准备工作.中国第一条京津城际高速铁路已经通车,从北京到天津只需半个小时,车上服务"航空化",完全是奥运标准、中国韵味.
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超声击破微泡效应抑制兔VX_2肿瘤生长的实验研究
目的 探讨超声击破微泡效应抑制兔VX_2肿瘤生长的可行性.方法 21只移植有皮下VX_2肿瘤的新西兰大白兔,随机分为超声微泡治疗组、单纯超声组和假照组.经静脉注射脂质微泡的同时,脉冲式聚焦超声直接辐照肿瘤区域.单纯超声组和假照组分别用5 ml生理盐水和超声假照替代,每次10 min,每隔72 h治疗一次,采集各时间点肿瘤二维声像图和超声造影影像,测量肿瘤切面大直径.结果 在30 d的实验周期内,微泡超声治疗组、单纯超声组和假照组的肿瘤平均直径分别从(1.1±0.1)cm、(1.2±0.1)cm、(1.2±0.1)cm生长至(2.1±0.5)cm、(3.0±0.9)cm、(3.4±0.7)cm,微泡超声治疗组肿瘤直径明显小于另两组.结论 超声击破微泡效应可阻断肿瘤微循环,有一定的抑制肿瘤生长作用.
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先天性肠闭锁与Cajal间质细胞
先天性肠闭锁是新生儿常见的消化道畸形,肠闭锁的特征是肠管在发育过程中出现停滞,表现为一处或多处肠管发生闭锁,目前病因不清,空化不全和血液循环障碍是其两种主要学说.
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低功率超声空化治疗肿瘤的临床研究
目的:观察低功率超声空化治疗实体瘤的近期和远期疗效及不良反应.方法:53例晚期实体瘤患者随机分为超声空化+化疗组(A组18例)、单纯化疗组(B组18例)和单纯超声空化治疗组(C组17例).超声空化治疗为每周治疗5 d,1次//d,共治疗2周;或每周治疗3 d,1次//d,共治疗3周.可同时进行化疗和超声空化治疗.结果:53例患者均可评价疗效和不良反应.A组中完全缓解1例、部分缓解6例、疾病稳定9例,临床获益率为88.8996 (16/18);B组中无完全缓解患者、部分缓解4例、疾病稳定7例,临床获益率为61.1196 (11/18):两组比较差异有统计学意义(P＜0.05).C组中无完全缓解患者、部分缓解4例、疾病稳定6例,临床获益率为58.8296(10/17).A,B和C组的生活质量改善率分别为83.3396,55.56%和58.82%.A,B和C组的1年生存率分别为66.6796,44.44%和41.1896,2年生存率分别为38.89%,16.67%和17.65%.A组与B组和C组的1和2年生存率差异均有统计学意义(P＜0.05);B组和C组的1和2年生存率差异无统计学意义(P＞0.05).超声空化治疗无血液学不良反应,主要不良反应为局部疼痛和发热,可自行缓解.结论:超声空化治疗晚期实体瘤的有效率较高,不良反应可以耐受,能够改善患者的生活质量.
