微泡增强的超声空化消融犬前列腺的实验研究

发布时间：2020-04-29 04:14

【摘要】：研究背景良性前列腺增生症(Benignprostatichyperplasia，，BPH)是中老年男性的常见病、多发病，以进行性排尿困难为主要特点。增生的前列腺组织可压迫尿道，是引起膀胱出口梗阻的原因之一，可继发尿潴留、肾盂积水，产生明显的尿路梗阻症状，最终可能导致膀胱及肾脏功能的损害，对患者的生活质量造成严重的影响。 BPH的治疗方式主要包括药物治疗、手术治疗以及微创治疗等。随着近年来新兴的超声治疗技术的快速发展，利用超声治疗技术消融BPH的研究也越来越多，主要包括高强度聚焦超声(Highintensityfocusedultrasound，HIFU)和组织毁损术(Histotripsy)。超声空化效应是超声波的三大主要生物学效应之一。国内外多项研究发现，微泡增强的超声空化效应可以产生冲击波、微射流等机械能量，造成微血管壁机械性损伤，出血和血肿形成。多种影像学检查显示，增生的前列腺内腺大多血供异常丰富，微血管密度较高，有利于发挥微泡增强的超声空化对微血管的破坏消融作用。另外，增生组织的新生血管一般具有生长迅速、管壁薄弱、结构不完整等特点，使其容易成为超声空化的作用靶点。因此空化效应可能成为BPH消融治疗的新技术。前期研究虽然证实，治疗超声联合微泡对前列腺微血管造成机械性损伤，但对前列腺整体微循环的影响以及该方法对消融前列腺的有效性尚未做出评价。研究目的 1.探讨脉冲式治疗超声联合微泡对前列腺微血管的破坏，对微循环血流灌注的影响及其病理机制； 2.探讨脉冲式治疗超声联合微泡消融前列腺的病理转归。材料与方法 1.实验材料：实验动物：成年雄性家犬41只，犬龄3～12年，体质量12.0～21.0kg，由第三军医大学实验动物中心及广州市第一人民医院动物室提供。主要仪器：CZ-960型脉冲式超声空化治疗仪，治疗头频率831kHz，峰值声压为4.6MPa，采取工作6s间歇6s的交替治疗模式，平均声强(ISPTA)为1.39W/cm~2。Siemens公司AcusonS2000超声诊断仪，配备9L4高频线阵探头，Philips公司iU22超声诊断仪，配备L12-5高频线阵探头，两台超声诊断仪均配有低机械指数超声造影功能及超声造影声学定量分析软件。主要试剂：脂氟显脂质微泡，以全氟丙烷为核心气体，粒径范围2～10μm，其中98％在8μm以下，浓度为(4～9)×10~9/ml，用于超声治疗及超声造影。2%伊文思蓝(EB)溶液。Roche公司TUNEL原位细胞凋亡检测试剂盒。 2.实验方法： (1)脉冲式治疗超声联合微泡对犬前列腺微循环的影响及其病理机制研究：随机选取3只实验动物，麻醉后开腹暴露前列腺。以前列腺表面纵行的中央浅沟为界，将超声空化治疗仪的治疗头垂直覆盖前列腺一侧，使该侧得到超声辐照，而对侧无超声辐照，形成自身对照。开启治疗仪治疗10min，同时经静脉通道缓慢、匀速推注0.1ml/kg的微泡(稀释至10ml生理盐水)约8min，继续缓慢推注生理盐水2min。随后经静脉注射2%的EB溶液，约半小时后处死动物后获取标本，观察前列腺切面表现，对比观察超声辐照区域与无超声辐照区域的染色情况。将20只实验动物随机分为超声联合微泡组，单纯超声组，单纯微泡组。超声联合微泡组将0.1ml/kg的微泡稀释至10ml生理盐水中，经静脉匀速、缓慢推注，持续约8min，随后推注生理盐水2min；同时超声垂直辐照整个前列腺10min。单纯超声组采取相同的超声辐照方式，但无微泡的注入，以等量生理盐水替代。单纯微泡组则仅注射相同的微泡。各组治疗前后采用超声造影的方法评价前列腺的血流灌注状态，分析超声造影时间-强度曲线。上述三组实验完毕后即刻处死实验动物，获取前列腺标本，观察大体表现，光镜下及透射电镜下进行病理学检查。 (2)脉冲式治疗超声联合微泡消融前列腺的有效性研究：按前述方法将18只实验动物分为三组，按照相同的治疗方案实施治疗，每组分为3个时间点(治疗后即刻、治疗后2天，治疗后4天)分批处死动物，光镜、透射电镜下进行病理学检查，并用TUNEL法对治疗后即刻的前列腺细胞凋亡情况进行检测。结果 1.脉冲式治疗超声联合微泡作用于前列腺后，EB示踪法显示前列腺经过超声辐照的一侧呈红色，几乎无EB灌注，无超声辐照的一侧呈蓝色，EB灌注较为均匀，提示辐照侧EB整体灌注量明显减少。超声造影结果显示：超声联合微泡组治疗后时间-强度曲线的上升支、下降支较治疗前更为陡直，平台期消失或不明显，造影剂的达峰时间由治疗前的28.55±10.88s缩短至治疗后的14.81±5.15s(P＜0.05)，曲线下面积由2083.87±596.22dB·s减小至1635.63±524.65dB·s(P＜0.05)，而峰值强度治疗前后无明显差异(P＞0.05)。单纯超声组及单纯微泡组治疗前后的时间强度-曲线形态及定量分析均无明显差异。病理检查可见前列腺微血管壁破裂，血栓形成，间质及腺腔充满红细胞。单纯超声组及单纯微泡组则无上述阳性发现。 2.超声联合微泡治疗后即刻前列腺微血管破裂、毁损，血栓形成，细胞凋亡，治疗后2天细胞坏死，炎性细胞浸润，4天后局部可见彻底坏死区；单纯超声组治疗后即刻细胞胞浆可见空泡，2天及4天后逐步趋于正常。单纯微泡治疗后无异常表现。治疗后即刻单纯超声组前列腺细胞凋亡指数为(22.54±5.86)%，高于单纯微泡组的(5.18±1.19)%(P＜0.05)，而超声联合微泡组则高达(52.72±6.29)%，高于MB组和US组(P＜0.05)。结论 1.治疗超声联合微泡能够造成前列腺微血管破坏，血栓形成，使前列腺微循环血流灌注量显著下降。 2.单纯治疗超声可以诱导促进前列腺细胞凋亡，微泡增强的超声空化效应对细胞凋亡的作用显著增强。 3.治疗超声联合微泡可以使前列腺局部组织坏死，具有消融BPH的潜在应用价值。
【图文】：

前列腺细胞,凋亡指数,位论,微泡

第三军医大学硕士学位论文表 2- 1 治疗后即刻各组犬前列腺细胞凋亡指数比较 ( x ± s) MB US US + MB 治疗后即刻 5. 1 8± 1. 1 9 22 . 54 ± 5 . 86 5 2. 72 ± 6. 29 ：三个分组的总体比较及两组间比较， P 值均＜0 . 05 。 B ：单纯微泡组；U S ：单纯超声组； U S + MB ：超声联合微泡组。凋亡指数（A I ）单

示意图,超声治疗,界面,示踪

图 1- 1 超声治疗示意图图 1- 2 超声造影时间强度曲线分析 RO I 取样框示意图( iU 2 2 界面 )图 1- 3 超声造影时间强度曲线分析 RO I 取样框示意图 ( S 2 00 0 界面 )图 1 - 4 EB 示踪法，左侧无超声辐照，右侧为超声辐照区域
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R445.1

【参考文献】