高强度聚焦超声选择性定量凝固损伤离体心肌组织的实验研究

发布时间：2020-07-08 11:57

【摘要】： 背景和目的：高强度聚焦超声(HIFU)是体外无创选择性破坏体内组织的一项新技术，由于其痛苦小，应用方便，可重复治疗等优点，目前已被用于治疗多种脏器的肿瘤。肝肿瘤、前列腺增生及前列腺癌的HIFU治疗已经过国内、外大量的临床研究，是目前应用较为成熟的医用HIFU技术。由于HIFU技术既能够治疗疾病，又能够满足患者保留患病器官(如女性患者的乳房和子宫)的要求，或使骨肿瘤的患者免于截肢，这些优势使得HIFU技术受到日益广泛的关注。国内对乳腺癌、子宫肌瘤、骨肉瘤等疾病的HIFU治疗进行了初步的尝试，并总结出一些判断治疗是否有效的指标，主要包括CT、MRI等影像技术及普通超声声像图的特征性改变和一些临床指标。国外学者在HIFU治疗肾癌、膀胱肿瘤、睾丸肿瘤、青光眼等方面的领域也各自进行了一些探索，获得了重要的临床资料。HIFU的止血溶栓作用也处于动物实验研究阶段，并取得了一系列令人振奋的结果。除此之外，HIFU技术与其他医疗手段如放疗、化疗等的协同作用也不断被人们发现，可以推测，HIFU治疗的未来趋势将是与多种治疗手段的综合并用。随着HIFU工程技术的不断完善、发展，各种型号、不同用途的HIFU换能器相继问世，HIFU的应用领域也日益扩大。已有人将高频超声通过声导管应用于心内膜下消融，在此基础上，近来也有学者提出将其通过声导管或直接应用于治疗心脏疾病的设想，并作了初步的尝试，认为HIFU可以在心肌造成大小深度较为理想的凝固坏死区，但未给出剂量效应关系等具体参数。本研究的目的在于探讨不同HIFU剂量下心肌组织损伤范围的大小及形态的改变，并试图分析聚焦区局部的温度变化特点，进一步阐第四军医大学硕士学位论文明HIFU的作用机理，为以后继续研究提供数据资料，同时也为其他脏器应用 HIFU的剂量效应关系（Dose｛esponse Relation，DRR）提供参考。方法：离体猪心共30／q。首先应用不同强度门儿d、15800 W儿、22200W止m勺、不同时间门、3s、ss、ss）的HIFU组成12种辐照剂量，对其中20例置于治疗水槽中的离体心脏进行定位损伤。在二维超声的监视下，选择前、后、侧壁和间隔的不同部位进行定点损伤，同时记录每一损伤点的确切部位以便于解剖寻找。每组剂量重复5次。随后沿声束方向分层剖开组织，以最大损伤面积为参数应用体积计算软件 GrayVol．exe计算损伤体积，并观察记录损伤区形态。每种辐照剂量下取损伤区与周围正常组织交界处的组织送病理学检查。另以不同强度门000 W／cmZ、15800 W／cm‘、22200Worn2）、不同时间（Is、3s、ss、7s、10s、 13s、15s）的HIFU组成刀种不同辐照剂量，对另10只离体心脏的不同部位进行定点损伤。并通过二维超声监视将热电耦探针置于焦点中心，热电耦温度计与智能数字巡检仪、计算机组成测温装置，同步连续测量记录焦点在辐照即刻起到停止辐照后80秒内的温度变化（每秒记录一次），每组剂量重复5次。结果以均数士标准差表示，统计分析采用SPSS 8．0软件分别进行两因素 3 X 4水平、3 X 7水平的析因分析，／0．05为差异有统计学意义。结果：在声强为 11000 W儿m‘－22200W止m＼辐照时间为卜－ss的剂量范围内，大体标本观察在不同剂量下HIFU所致的损伤体积范围分布在（n．2士1．9）。’叶283．2土4．习。’之间，在两个剂量因素中，声强因素、时间因素不同水平间存在的差异均有显著性意义（F＝3．387，7．108，厂队0忙，0．加2），且两因素有交互作用吓一．430，p＝o．0引）。损伤形态随着剂量增大，由边缘尚清晰的椭圆球体变为边界清晰的锥形体。组织学检察可见损伤区与周围正常组织间隔l～3个形态失常的心肌细胞。在声 4 第四军医大学硕士学位论文强为 11000 W七m‘－22200W儿m＼辐照时间为h叫的剂量范围内，焦点中心所达到的最高温度分布范围为（66．4士11．2）C～（85．8t7．4）℃，声强因素不同水平间存在的差异有显著性意义J＜．639，＝0．019人时间因素不同水平间存在的差异无显著性意义吓＜．627，＝0．073人但两因素有交互作用吓＝6．sll，尸二0．001人停止辐照后焦点的温度下降由快渐慢，在最初305内温度下降趋势明显。结论：HIFU可有效地使心肌组织发生范围可控制的凝固性坏死区，焦点中心能够达到组织发生不可逆变化所需的温度。在声强和时间两个剂量因素
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：R445.1

【参考文献】