血管對(duì)HIFU表面消融效果影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景:HIFU技術(shù)應(yīng)用于臨床10余年來，療效肯定，但其在方法學(xué)、劑量學(xué)研究方面仍不完善。傳統(tǒng)上采取“點(diǎn)-線-面-體”模式來消融腫瘤。這種模式對(duì)小體積腫瘤非常有效，但對(duì)大體積惡性腫瘤，如肝癌，易導(dǎo)致劑量過大、時(shí)間過長、稍有不慎發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥等問題。HIFU表面消融模式是針對(duì)上述問題，對(duì)大體積惡性腫瘤靶區(qū)，遵循其生長規(guī)律，進(jìn)行靶區(qū)周邊輻照而中心區(qū)域不投放能量的一種新的輻照方式，可形成邊界清晰、完整的凝固性壞死帶。然而靶區(qū)血管的存在可能導(dǎo)致H

2、IFU表面消融輻照后靶區(qū)周邊組織殘留、凝固性壞死帶完整性被破壞等問題發(fā)生，使HIFU表面消融的安全性和可靠性不能保障。
　　蛋清仿組織體模具有與人體軟組織相近的聲學(xué)特性，已用于HIFU特性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。但這些研究所獲結(jié)果迥異，究其原因發(fā)現(xiàn)，很可能是僅用了單一蛋清濃度的蛋清仿組織體模觀察所致。為能夠選取合適蛋清體模的蛋清濃度對(duì)血管因素進(jìn)行定量觀測(cè)，本研究以蛋清仿組織體模為研究對(duì)象，探討不同蛋清濃度對(duì)HIFU消融效果的影響，并選擇合

3、適蛋清濃度，建立含離體兔胸主動(dòng)脈的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，研究靶區(qū)內(nèi)血管位置及血管長軸與聲軸角度對(duì) HIFU消融效果的影響，為臨床HIFU治療方法學(xué)提供參考，為進(jìn)一步研究表面消融模式奠定基礎(chǔ)。
　　方法:
　　1.體模蛋清濃度對(duì)HIFU消融效果的影響
　　制作50塊仿組織體模，根據(jù)蛋清含量70%、60%、50%、40%、30%，將體模分為A、B、C、D、E5組（n=10）。對(duì)各組預(yù)設(shè)靶區(qū)行HIFU多線段輻照。記錄輻照期間近聲源側(cè)定點(diǎn)

4、溫度變化，觀察輻照后損傷形態(tài)，計(jì)算損傷區(qū)長軸長度、短軸長度、損傷體積、能效因子。
　　2.血管位置對(duì)HIFU表面消融效果的影響
　　制作48塊仿組織體模血管模型，根據(jù)血管中心與平行于血管長軸的HIFU表面消融側(cè)面（前面）的距離L=0mm、6mm分別分為A、B兩組。A、B兩組內(nèi)，根據(jù)血管中心與HIFU表面消融最深層面（頂面）距離d=0mm、10mm、20mm，分別分為A1、A2、A3和B1、B2、B3三個(gè)亞組。另設(shè)A4組與B4

5、組為各組的對(duì)照亞組，不含血管。各亞組與對(duì)照亞組A4、B4均含8塊體模。B超監(jiān)控下，測(cè)量各組血管內(nèi)徑、管壁厚度，對(duì)各組及空白對(duì)照組預(yù)設(shè)靶區(qū)行HIFU表面消融模式輻照。記錄輻照后損傷形態(tài)，計(jì)算損傷體積、能效因子。體模制作獲取血管時(shí)，隨機(jī)選擇8只兔，各取新鮮血管段1cm；輻照后，分別選取各組輻照區(qū)、未輻照區(qū)血管段1cm固定，包埋，切片，HE染色后光學(xué)顯微鏡下觀察血管壁損傷情況。
　　3.血管長軸與聲軸角度對(duì)HIFU表面消融效果的影響

6、r>　　制作64塊仿組織體模血管模型，根據(jù)血管中心與平行于血管長軸的HIFU表面消融側(cè)面（前面）的距離L=0mm、6mm各分為A、B兩組。每組根據(jù)血管經(jīng)過Y-Z平面靶區(qū)邊界對(duì)角線交點(diǎn)時(shí)，其長軸與聲軸之間夾角角度α=0°、60°、90°、120°分為A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4亞組。每組另外設(shè)置A5與B5為各組的對(duì)照亞組，不含血管。各亞組與對(duì)照亞組均含8塊體模。B超監(jiān)控下，測(cè)量各組血管內(nèi)徑、管壁厚度，對(duì)各組及空白對(duì)照組預(yù)

7、設(shè)靶區(qū)行 HIFU表面消融模式輻照。記錄輻照后損傷形態(tài)，計(jì)算損傷體積、能效因子。體模制作獲取血管時(shí)，隨機(jī)選擇8只兔，各取新鮮血管段1cm；輻照后，分別選取各組輻照區(qū)、未輻照區(qū)血管段1cm固定，包埋，切片，HE染色后光學(xué)顯微鏡下觀察血管壁損傷情況。
　　結(jié)果
　　1.體模蛋清濃度對(duì)HIFU消融效果的影響
　　A、B、C、D、E各組間損傷長軸無顯著性差異（P＞0.05）。損傷短軸、損傷體積隨蛋清濃度的增加而增加（P＜0.0

8、5）。EEF隨蛋清濃度的減少而減少（P＜0.05）。靶區(qū)溫度隨體模蛋清濃度的增大而升高，溫升速度越快，溫度維持在高水平的時(shí)間越長。
　　2.血管位置對(duì)HIFU表面消融效果的影響
　　血管內(nèi)徑、管壁厚度：A、B各組間無顯著性差異（P＞0.05）。損傷形態(tài)：A1、B1組，靶區(qū)完全消融，損傷隔離帶完整，未輻照區(qū)無殘留；余各組血管深側(cè)靶區(qū)不完全消融，損傷隔離帶不連續(xù)，未輻照區(qū)有殘留。損傷體積：A組中A2組最?。≒＜0.01），A1與

9、A3組無顯著性差異（P＞0.05）；B組中 B2組最?。≒＜0.01），B1與 B3組無顯著性差異（P＞0.05）。 EEF：A組中A2組最大（P＜0.01），A1與A3組無顯著性差異（P＞0.05）；B組中B2組最大（P＜0.01），B1與B3組無顯著性差異（P＞0.05）。血管壁損傷情況：與新鮮血管相比，A、B各組輻照區(qū)管壁見損傷，內(nèi)膜或/和外膜水腫，內(nèi)部非輻照區(qū)管壁未見損傷，僅見外膜水腫。
　　3.血管長軸與聲軸角度對(duì)HIF

10、U表面消融效果的影響
　　血管內(nèi)徑、管壁厚度：A、B各組間無顯著性差異（P＞0.05）。損傷形態(tài)：A1、B1組，靶區(qū)完全消融，損傷隔離帶完整，未輻照區(qū)無殘留；余各組血管深側(cè)靶區(qū)不完全消融，損傷隔離帶不連續(xù)，未輻照區(qū)有殘留。損傷體積：A組中A3組最?。≒＜0.01），A2與A4組無顯著性差異（P＞0.05）；B組中B3組最?。≒＜0.01），B2與B4組無顯著性差異（P＞0.05）。 EEF：A組中A3組最大（P＜0.01），A2與

11、A4組無顯著性差異（P＞0.05）；B組中B2組最大（P＜0.01），B2與B4組無顯著性差異（P＞0.05）。血管壁損傷情況：與新鮮血管相比，A、B各組輻照區(qū)管壁見損傷，內(nèi)膜或/和外膜水腫，內(nèi)部非輻照區(qū)管壁未見損傷，僅見外膜水腫。
　　結(jié)論
　　1.蛋清濃度對(duì)HIFU消融影響顯著。40%是形成完整面損傷較為適宜的蛋清濃度。
　　2.血管位置對(duì)HIFU表面消融影響顯著。血管中心距HIFU表面消融最深層面10mm對(duì)靶區(qū)消