高能非聚焦超聲照射對豬肝急性損傷效應的實驗研究.pdf

1、超聲應用于臨床治療已有較長歷史，出現(xiàn)時間早于超聲影像技術(shù)。一些超聲治療方法已經(jīng)成為常規(guī)治療手段，而高能聚焦超聲對于肝臟惡性腫瘤的治療在動物模型和人體研究上也都展現(xiàn)了良好的前景。但實際臨床使用的超聲治療設備還是主要集中在比較少的幾類設備上。很多新研發(fā)的超聲設備達不到臨床使用有效性和安全性的要求，不能滿足臨床實際需要。這種情況的出現(xiàn)，既是與超聲作用機制的復雜性有關(guān)，也與缺少多學科間協(xié)作研究有關(guān)。在超聲生物效應的研究方法上，也存在著一些共性的

2、問題。我們對上海世強醫(yī)療器械有限公司新研制的SJ-1型超聲發(fā)生儀在肝膽外科領(lǐng)域進行了應用研究。希望通過將超聲設備的物理參數(shù)、聲場分布特征以及生物學效應整合性研究，并通過對交界區(qū)的形態(tài)學和分子病理學的觀察，深化我們對于高能超聲照射對肝臟急性損傷效應的認識，改善相關(guān)設備的性能，繼而能夠推動超聲治療研究的發(fā)展。
　　 研究目的:
　　 （1）測量SJ-1型超聲發(fā)生儀超聲換能器聲場相關(guān)參數(shù)在一定空間范圍內(nèi)的分布，了解其聲場衰減模

3、式；
　　 （2）研究高能發(fā)散性聲場分布（非聚焦）的超聲設備照射活體豬肝后產(chǎn)生的急性損傷效應，探討交界區(qū)病理改變的機制和意義。
　　 （3）研究肝血流阻斷和六氟化硫微泡對超聲消融效果的影響，探討在不增加超聲輸出功率及照射時間的前提下獲得更大消融灶的方法，觀察六氟化硫微泡對交界區(qū)損傷改變的影響。
　　 研究方法:
　　 （1）以標準聲源作對照，在消聲水槽中采用8101型壓電水聽器機械逐點掃描測量測量SJ-1

4、型超聲發(fā)生儀換能器聲場分布。
　　 （2）采用超聲換能器和活體豬肝直接接觸照射方式，分別以大體測量和術(shù)中超聲檢查測量不同照射模式下消融灶最大深度，以光鏡和電鏡檢查消融灶和交界區(qū)的病理形態(tài)學的改變，檢測交界區(qū)內(nèi)細胞凋亡、增殖、HSP70及其mRNA的表達情況。
　　 （3）分別在肝血流正常、肝血流阻斷和肝血流阻斷聯(lián)合六氟化硫微泡三種條件下對活體豬肝進行高能超聲照射，大體測量不同照射條件下消融灶最大深度，以光鏡和電鏡檢查消融

5、灶和交界區(qū)的病理形態(tài)學的改變，檢測交界區(qū)內(nèi)細胞凋亡、增殖、HSP70及其mRNA、VEGF及CD34的表達情況。
　　 結(jié)果：
　　 （1）SJ-1型超聲發(fā)生儀換能器聲場以連續(xù)波呈發(fā)散性傳播，為非聚焦分布；超聲聲場實際聲軸基本與超聲換能器幾何中心軸線相吻合；以超聲換能器中心線為軸線，聲壓分布大體上成軸對稱形狀；換能器頭部聲場隨著輸出功率增加呈線性動態(tài)改變，靈敏性和準確度較高。
　　 （2）消融灶的最大深度與超聲發(fā)

6、生儀輸出功率正相關(guān)，并在一定范圍內(nèi)與照射時間正相關(guān)；高能非聚焦超聲照射后，各組消融灶和交界區(qū)在光鏡和電鏡下表現(xiàn)相類似，與超聲發(fā)生儀輸出功率和照射時間無明顯相關(guān)性；交界區(qū)內(nèi)的凋亡指數(shù)和增殖指數(shù)與輸出功率正相關(guān)，與照射時間相關(guān)性不明顯；交界區(qū)HSP70及其mRNA表達增強并呈現(xiàn)不均勻分布；血管周圍相對表達較強；HSP70及其mRNA表達水平與輸出功率正相關(guān)，與照射時間相關(guān)性不明顯。
　　 （3）肝血流阻斷后行高能非聚焦超聲照射，可增

7、加消融灶最大深度；增加交界區(qū)凋亡指數(shù)、增殖指數(shù)、HSP70的表達水平；六氟化硫微泡在高能非聚焦超聲照射下，可增加消融灶最大深度；加重交界區(qū)肝細胞的損傷，對聲場中血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生損傷作用；增加交界區(qū)凋亡指數(shù)、增殖指數(shù)、HSP70和HSP70mRNA的表達水平；六氟化硫微泡在超聲照射過程中可進入細胞漿內(nèi)；高能非聚焦超聲照射可增加交界區(qū)VEGF表達水平和MVD計數(shù)；肝血流阻斷可增加超聲照射后交界區(qū)VEGF表達水平和MVD計數(shù)；六氟化硫微泡在超

8、聲照射下可減少交界區(qū)VEGF表達水平和MVD計數(shù)。
　　 結(jié)論：
　　 （1）SJ-1型超聲發(fā)生儀的聲場分布特點適合用于后續(xù)超聲照射對于肝臟損傷效應的研究；實驗所采用的測量系統(tǒng)基本上能滿足超聲換能器聲場分布檢測工作的需求。
　　 （2）在恰當?shù)恼丈淠Ｊ剑ㄝ敵龉β屎驼丈鋾r間）下，高能非聚焦超聲照射可造成活體豬肝組織熱凝固性壞死；術(shù)中超聲檢查是監(jiān)控消融灶大小的一種簡單準確的方法；
　　 交界區(qū)呈凋亡與增殖同時