超聲空化阻斷兔正常肝臟血流對超聲熱療的促進(jìn)作用.pdf

1、背景：
　　 腫瘤的治療是醫(yī)學(xué)界的難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)，對于無法手術(shù)治療的腫瘤，局部高溫?zé)岑熓侵饕目蛇x手段之一。由于腫瘤細(xì)胞對熱更敏感，在相同溫度下，腫瘤細(xì)胞對熱效應(yīng)更加敏感，而正常組織可不受損傷或受損傷較小，使熱療成為治療腫瘤的重要方法。超聲熱療是目前腫瘤熱療的主要方法之一，增強(qiáng)超聲熱療效果的方法一般有：1.提高超聲輻照能量，通過增加發(fā)射功率和延長輻照時間來實(shí)現(xiàn)，但過高的能量也可能對透聲通路和靶區(qū)周圍組織造成損傷；2.改變靶區(qū)組織

2、聲學(xué)特性，增加聲阻抗，使能量在靶區(qū)更有效沉積。3.減少組織血流灌注，增加熱能在局部的沉積。目前尚缺乏一種非創(chuàng)傷性阻斷腫瘤局部血供的方法。
　　 在熱療中機(jī)體熱場的分布是治療成功的關(guān)鍵，治療過程中溫度的控制是熱場分布的重要決定因素。臨床常用的微波、射頻、激光等熱療方法，針距及每根針的有效范圍不易精確控制，不能保證整塊腫瘤均勻加熱。這主要是因為血液循環(huán)造成的熱散失使熱效應(yīng)溫升無法有效控制，因此熱療的范圍、升溫過程及最高溫度的控制等方

3、面的問題還有待研究。
　　 本研究前期試驗發(fā)現(xiàn)微泡增強(qiáng)的超聲空化效應(yīng)可以造成正常兔肝臟小血管管壁空化機(jī)械損傷，出血、血腫和血栓形成，暫時性阻斷局部血流，可能是一種新型非創(chuàng)傷性阻斷肝臟局部血供的方法。
　　 目的：
　　 本研究建立在超聲增強(qiáng)的微泡空化阻斷兔正常肝臟血流基礎(chǔ)上，研究目的是探討暫時性阻斷肝臟血流灌注對肝臟超聲熱療的促進(jìn)作用，并分析可能造成的肝損傷副作用。
　　 材料與方法：
　　 一、

4、主要儀器及試劑
　　 1．實(shí)驗儀器：第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院研制的脈沖式聚焦超聲空化治療儀治療頭頻率831KHz，發(fā)射占空比0.5％，峰值負(fù)壓為4.6 Mpa，平均聲強(qiáng)（ISPTA）0.89 W/cm2。GE公司Logic 9 彩色多普勒超聲儀，配有超聲造影模式。澳大利亞Metron（美康公司）生產(chǎn)的超聲波治療儀。廣州市圣高測控科技有限公司生產(chǎn)的測溫儀。
　　 2.實(shí)驗試劑：第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院研制的“脂氟顯”脂質(zhì)微泡，乳白

5、色凝乳狀微泡懸浮液，核心氣體為全氟丙烷，微泡濃度約為(4-9)×109/ml，98％粒徑小于8 μm，平均2 μm。
　　 二、實(shí)驗方法
　　 40只健康新西蘭大白兔，隨機(jī)分為4組，分別為超聲聯(lián)合微泡加熱療組（USC+MB+UST）、單純微泡加熱療組（MB+UST）、生理鹽水加熱療組（NS+UST）、單純微泡+假照組（MB+Sham），每組各10只。開腹暴露肝臟部分左中葉后，各組分別處理如下：
　　 （一）超聲空

6、化1．USC+MB+UST組：經(jīng)耳緣靜脈注射脂質(zhì)微泡造影劑，同時實(shí)施脈沖式超聲空化輻照其肝臟5min。
　　 2．MB+UST組：經(jīng)耳緣靜脈推注脂質(zhì)微泡造影劑，但不實(shí)施脈沖式超聲空化。
　　 3．NS+UST組：經(jīng)耳緣靜脈推注生理鹽水，但不實(shí)施脈沖式超聲空化。
　　 4．MB+Sham組：處理與MB+UST組相同。
　　 （二）熱療過程各組經(jīng)以上方案處理后，在超聲熱療處理前，在被阻斷的肝臟局部插入測溫電極

7、，測溫儀每隔十秒記錄一次溫度變化。1、2、3組立即用超聲熱療儀持續(xù)熱療照射被阻斷的局部肝臟，在溫度達(dá)到42℃后，再持續(xù)熱療10 min，測溫時間約20 min；4組實(shí)施超聲熱療假照（不發(fā)射超聲熱療能量），測溫時間與前幾組相當(dāng)，約20 min。
　　 （三）超聲造影、肝功檢查和病理檢查第1、2、4組在超聲空化阻斷血流前、阻斷后以及超聲熱療后三個時間點(diǎn)實(shí)施超聲造影觀察局部肝臟血流變化。第3組在僅熱療后實(shí)施對肝臟超聲造影。
　　

8、 各組在超聲空化阻斷前、阻斷后和超聲熱療后三個時間點(diǎn)抽取靜脈血檢查肝酶譜、出凝血指標(biāo)變化。術(shù)后取處理部分的肝臟組織作HE染色，光鏡觀察肝細(xì)胞、血竇的改變。
　　 （四）分析方法
　　 1．視頻密度分析法：記錄各組在治療前后各時間點(diǎn)，靶區(qū)超聲造影動態(tài)影像。以JPG格式輸出各感興趣點(diǎn)的超聲造影高峰數(shù)字化圖像；然后采用AdobePhotoshop CS3軟件中的直方圖功能對其肝臟治療感興趣區(qū)域（ROI）進(jìn)行灰階定量分析，取樣

9、注意避開大中血管斷面，軟件自動計算出取樣框內(nèi)的平均灰階值（GSV）。
　　 2．實(shí)時記錄溫度變化，計算最終溫度變化幅度，描繪溫度變化曲線，病理學(xué)檢查肝臟血管、細(xì)胞改變。
　　 結(jié)果：
　　 一、視頻密度
　　 治療前每組各時間點(diǎn)的超聲造影高峰平均灰度值，肝臟ROI 區(qū)域的平均灰度值（GSV）范圍是116.42±6.18～119.52±4.14℃，三組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。治療后，USC+MB+UST 組局部肝

10、臟血流灌注被空化阻斷，在治療后0min，其ROI 區(qū)域造影高峰平均灰度值顯著降為0.42±0.29℃，熱療后為2.18±0.68℃，空化治療前與治療后比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；而MB+UST 組、NS+UST 組和MB+Sham 組所有治療前后的時間點(diǎn)，實(shí)施超聲造影高峰的平均灰度值變化在112.98±
　　 7.73～118.30±3.87℃內(nèi)，組內(nèi)治療前后造影高峰GSV 比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但是，與USC+MB+UST 組治療

11、后的GSV 比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 二、溫度變化
　　 USC+MB+UST 組熱療后溫度平穩(wěn)上升，最終溫度上升幅度最大（均數(shù)，以下同）達(dá)17.81±2.41℃，即熱療效果最明顯，達(dá)到42℃所需時間7.43±1.49min(分鐘)、與MB+UST 組所需時間7.00±5.17min 無明顯差異（P>0.05），溫度變化曲線與方程擬合度最高，回歸系數(shù)：線性方程R=0.909 二次曲線方程R=0.924；MB+UST

12、 組最終溫度上升幅度達(dá)13.23±5.89℃，與USC+MB+UST 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），溫度變化曲線與方程擬合度較差，回歸系數(shù)：線性方程R=0.259，二次曲線方程R=0.277。NS+UST 組最終溫度上升幅度為7.11±2.78℃，多組未能達(dá)42℃，溫度變化曲線與方程擬合度比USC+MB+UST 組差，回歸系數(shù)：線性方程R=0.632，二次曲線方程R=0.639；MB+Sham 組最終溫度上升幅度為-0.68±

13、0.88℃，不能達(dá)42℃，溫度變化曲線與方程擬合度最差，回歸系數(shù)：線性方程R=0.115，二次曲線方程R=0.119。
　　 各組均同時記錄自身未處理部分肝臟的溫度變化，1、2、3 組熱療后比未熱療前略有上升，幅度在3.15±1.36～3.88±2.13℃范圍，其溫升幅度顯著低于自身肝臟超聲處理部分溫升（P＜0.01），但三組組間比較無明顯差異；MB+Sham 組的自身溫度變化為-0.94℃，兩者無明顯差別（P>0.05）。

14、r>　　 三、肝功檢查結(jié)果
　　 各組肝酶譜均有上升，USC+MB+UST組肝酶譜升高程度顯著高于其它各組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；出凝血指標(biāo)無明顯差異（P>0.05）。
　　 四、病理改變
　　 USC+MB+UST組：熱療組織匯管區(qū)充血、出血、血栓形成，動靜脈管壁被損傷，肝竇大量充血，肝細(xì)胞渾濁腫脹，部分組織內(nèi)可見空泡分布。MB+UST組：熱療組織匯管區(qū)充血，局部少量出血，動靜脈管壁相對完整，肝竇

15、輕度充血，肝細(xì)胞渾濁腫脹，部分組織內(nèi)可見空泡分布。NS+UST組：部分管腔輕-中度充血，無出血，部分肝細(xì)胞輕度渾濁腫脹，未見空泡。MB+Sham組：匯管區(qū)管腔無充血、出血，肝竇見少量紅細(xì)胞散在分布，肝細(xì)胞無明顯改變。
　　 結(jié)論：
　　 在微泡增強(qiáng)的超聲空化阻斷兔正常肝臟血流的基礎(chǔ)上，實(shí)施超聲熱療可以獲得比非循環(huán)阻斷情況下更顯著的溫升效果；單純微泡的存在也具有一定促進(jìn)超聲熱療溫升的作用；微泡增強(qiáng)的超聲空化治療在阻斷肝臟血