高机械指数诊断超声联合超声造影剂增效微波消融肿瘤实验研究

发布时间：2017-10-20 01:12

  本文关键词：高机械指数诊断超声联合超声造影剂增效微波消融肿瘤实验研究

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【摘要】：第一部分氟碳超声造影剂的制备及性质检测目的选用磷脂混合物为壳材,全氟丙烷气体为内核,制备超声造影剂(Ultrasound Contrast Agent,UCA),检测其基本理化性质和评价其生物安全性能。方法采用旋转蒸发-机械振荡法制备氟碳超声造影剂,并检测其基本理化性质,包括形态、大小、电位、浓度和稳定性等。常规培养人类肝癌细胞株SMMC7721,进行细胞活性实验,观察UCA对肿瘤细胞的生物活性影响。结果制备的UCA形态呈球状、规则,大小均一,充气性好,分散度较好,未见明显粘连、聚集现象。平均粒径1.18±0.33μm,电位0.08±7.45m V,浓度(2.31±0.24)×108 m L-1。经CCK8细胞活性实验,不同浓度的UCA与细胞共同孵育,细胞活性不受影响,证明UCA具有良好的生物相容性。结论通过旋转蒸发-机械振荡法成功制备脂质包裹的氟碳超声造影剂悬液。该微泡超声造影剂性质稳定、生物相容性良好,为后续的离体、在体增效实验奠定了基础。第二部分高MI诊断超声联合UCA扩大MWA治疗范围实验目的通过体内外实验研究高机械指数(Mechanical index,MI)诊断超声联合UCA扩大微波消融(Microwave Ablation,MWA)治疗离体牛肝和在体兔肝效果的可行性,初步探讨其增效机制。方法实验共分五个治疗组:I,直接开始MWA治疗(MWA组);II,注射1 m L UCA悬液(浓度0.5 mg/m L)后开始MWA治疗(MWA+UCA组);III,在超声FLASH条件作用下开始MWA治疗(MWA+US组);IV,注射1 m L UCA悬液(浓度0.5 mg/m L)后,超声FLASH条件作用下开始MWA治疗(MWA+UCA+US组);V,注射1m L PBS液后,超声FLASH条件作用下开始MWA治疗(MWA+PBS+US组)。术中采集并比较各组消融开始后同一时间点(离体牛肝实验采用1 min;在体兔肝实验采用30 s)的普通/造影模式声图像,并记录温度测试仪上显示的实时温度。术后拔出微波天线,沿针道所示最大切面纵行切开,观察肝组织坏死形态、测量坏死体积并比较。在体兔肝消融实验中,术后切取距微波辐射源0.5 cm处的肝组织置于4%多聚甲醛固定液中,行HE染色、NADH特殊染色和TEM检查。观察高MI超声联合UCA扩大MWA治疗范围的效果。结果相同治疗参数下,各治疗组在坏死范围、温度值、造影模式灰度变化上:MWA+US组大于MWA组、MWA+UCA组(P0.05),后两组之间比较差异不显著(P0.05)。MWA+UCA+US组大于MWA+US组、MWA+US+PBS组(P0.05),后两组之间比较差异不显著(P0.05)。体内消融兔肝实验中,各治疗组间病理超微结构变化上:MWA+UCA+US组细胞形态结构完全消失,电镜下仅留细胞碎片影;MWA组、MWA+UCA组细胞结构形态完整、未见明显坏死;MWA+US组、MWA+US+PBS组细胞损伤程度介于二者之间,部分细胞呈可逆性变性。结论高MI超声联合UCA能够提高消融区域温度、扩大MWA治疗范围、增强MWA的治疗效果。其潜在的机制主要与高MI超声爆破UCA产生空化效应、改变局部微环境、增加能量沉积有关。第三部分高MI诊断超声联合UCA促进MWA术后抑制残存肿瘤的实验目的通过建立VX2荷瘤兔肝肿瘤模型,探讨高MI诊断超声联合UCA对MWA术后抑制残存肿瘤增生和促进凋亡的作用并进一步作安全性评估,观察这种增效作用对荷瘤兔预后的长期影响。方法建立VX2荷瘤兔肝肿瘤模型,采用前述分组方法进行MWA治疗,消融参数20 W,1 min。术后切取距微波辐射源0.5 cm处肿瘤组织行HE染色、NADH特殊染色和TEM检查。并于消融后第1天、第3天、第7天切取消融区外围肿瘤组织置于4%多聚甲醛固定液中行免疫组化TUNEL、PCNA染色,分别检测各组残存肿瘤细胞凋亡和增殖表达情况。另取40只荷瘤兔(每组8只),于术后超声动态观察肿瘤生长情况并计算肿瘤体积。于术前1天、术后第9天经耳缘静脉抽血行血生化检查。连续称量各组荷瘤兔围手术期体重变化,每隔3天称量一次,从手术当天开始,至术后第9天结束。对各组荷瘤兔于术后第10天、第20天、第30天、第40天称量体重并作分析比较。对所有荷瘤兔饲养、观察至自然死亡,记录生存时间。结果各组HE、NADH以及TEM病理超微结构检查结果同在体消融兔肝实验。免疫组化结果显示:术后第1天,各组凋亡指数(AI)、增殖指数(PI)分别均约10%、70%,进行组间比较差异无统计学意义(P0.05);术后第3天,各组AI普遍增高、PI普遍降低,但MWA+US+UCA组AI最高、PI最低,与其他四组比较,差异显著(P0.05)。第7天,MWA组与MWA+UCA组AI、PI与第3天比较无显著差异(P0.05),但其余三组差异显著(P0.05)。其中,以MWA+US+UCA组AI最高、PI最低,与其它四组比较,差异显著(P0.05)。术后各组肿瘤体积比较:MWA+US组小于MWA组、MWA+UCA组(P0.05),后两组比较差异不显著(P0.05)。而MWA+UCA+US组小于MWA+US组、MWA+US+PBS组(P0.05),后两组之间比较差异不显著(P0.05)。术前1天与术后第9天的血生化各项指标比较无明显差异(P0.05)。各组围手术期体重比较差异不显著(P0.05)。各组围手术期以外体重比较:MWA组和MWA+UCA组体重小于MWA+US组和MWA+US+PBS组(P0.05),前后两组间比较差异不显著(P0.05),而MWA+US+UCA组体重大于其他各组,差异显著(P0.05)。比较各组荷瘤兔术后生存时间,MWA+US+UCA组长于与其他各组,差异显著(P0.05)。结论高MI诊断超声联合UCA可以促进MWA术后肿瘤细胞的凋亡、抑制肿瘤增长。在中长期随访中发现这种联合治疗方式是安全可靠的,并能延缓病程进展,改善预后,具有潜在的临床应用价值。
【关键词】：脂质 造影剂 全氟丙烷 超声 微波消融 超声 造影剂 高机械指数 微波消融 增效 预后 造影剂
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.1
【目录】：

• 英汉缩略语名词对照5-7
• 摘要7-12
• ABSTRACT12-19
• 前言19-26
• 参考文献21-26
• 第一部分 氟碳超声造影剂的制备及性质检测26-38
• 1 材料26-27
• 2 方法27-29
• 3 结果29-31
• 4 讨论31-33
• 参考文献33-37
• 附图37-38
• 第二部分 高MI诊断超声联合UCA扩大MWA治疗范围实验38-75
• 第一节 离体牛肝实验38-56
• 1 材料39-40
• 2 方法40-42
• 3 结果42-47
• 4 讨论47-50
• 参考文献50-52
• 附图52-56
• 第二节 在体兔肝实验56-75
• 1 材料56-57
• 2 方法57-61
• 3 结果61-65
• 4 讨论65-66
• 参考文献66-68
• 附图68-75
• 第三部分 高MI诊断超声联合UCA促进MWA术后抑制残存肿瘤实验75-119
• 第一节 高MI诊断超声联合UCA增效MWA治疗兔肝VX2移植瘤实验76-99
• 1 材料76-77
• 2 方法77-81
• 3 结果81-84
• 4 讨论84-86
• 参考文献86-89
• 附图89-99
• 第二节 术后长期随访和生存分析99-119
• 1 材料99-100
• 2 方法100-101
• 3 结果101-107
• 4 讨论107-109
• 参考文献109-110
• 附图110-119
• 全文总结119-122
• 文献综述 一122-135
• 参考文献128-135
• 文献综述 二135-150
• 参考文献143-150
• 致谢150-151
• 攻读学位期间发表的学术论文、参研项目、会议交流情况151-152

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8 钱梦，

本文编号：1064386