经食管超声引导聚焦超声导管消融左侧星状神经节的实验研究

发布时间：2018-12-20 18:45

【摘要】：第一部分聚焦超声导管的研制及性能评估目的:组装集成有超声成像探头和聚焦超声阵列的经食管超声导管,并对其聚焦性能进行评估。方法:根据声束聚焦的理论设计理论焦距为1.7 cm的超声换能器底座的参数化3D模型,并使用不锈钢材料3D打印底座;将6个3.8MHz的PZT压电陶瓷换能器依次对称安装在底座上,使用新鲜牛肝对聚焦超声阵列的聚焦性能进行评估,并使用红外热像仪观察消融后牛肝的热能量分布情况。将超声成像探头安装在评估完成的聚焦组件上,并按照经食管导管的要求将其导管化,观察超声消融前后超声影像变化,评估焦点位置和超声影像的共面性。结果:根据声束聚焦原理设计并打印了组件的底座,组装了频率3.8 MHz,虚拟焦距为1.7 cm的聚焦阵列,在新鲜牛肝中观察到焦点形态呈三角形,焦点大小约1.0 cm×0.7 cm,距离换能器最近边界为0.8 cm,距离换能器最远边界为1.5 cm,无明显声通道损伤。用Fluke红外热像仪成像观察焦点温度明显高于周围组织,形成热核,导管在离体牛肝中具有良好的聚焦能力。导管化的聚焦组件具有超声成像探头和超声治疗探头,偏心球囊位于导管背侧,聚焦组件所在位置具有灌注结构,导管外径1.0 cm,内径0.8 cm,超声成像探头和聚焦阵列焦点位置具有良好的共面性。结论:组装了集成有超声成像探头和聚焦超声阵列的经食管导管,导管聚焦性能良好,焦点大小合适,导管成像探头和聚焦阵列具有良好的共面性,能够满足在体消融犬星状神经节的要求。第二部分星状神经节的超声成像目的:获取离体、在体星状神经节超声图像的结构特点,及其与周围组织的相对解剖关系,为超声影像引导星状神经节消融提供超声影像学基础。方法:离体实验使用实验犬的新鲜星状神经节,将其放置在脱气水中,将自制的经食管超声导管和成像主机连接,打开成像主机,观察星状神经节的超声图像。在体实验使用健康杂种犬3只,将自制经食管超声导管置入实验犬食管,调节导管深度和方向,根据离体星状神经节图像确定在体星状神经节位置,并使用在体拉动星状神经节和取出同侧颈长肌的方法验证在体星状神经节超声图像的正确性。结果:离体的星状神经节超声图像呈现出两个高回声边界,中间包裹为回声不均匀的结构。在体的星状神经节具有相似的超声结构,同时具有在体的解剖学特征,具体表现为:星状神经节头部的超声图像具有分支结构,而体部的超声图像主要是呈现出长方形的条状结构,而尾部的星状神经节超声图像就表现出星状神经节与胸交感链过渡的结构,主要特征为宽度大的星状神经节与远端细的交感链以及中间过渡的结构,星状神经节与探头的距离在0.7 cm-1.5 cm之间。通过拉动星状神经节和取出同侧颈长肌的方法验证了星状神经节超声图像的准确性。结论:星状神经节超声图像大体呈现两个高回声边界中间包裹为回声不均匀的结构,星状神经节不同部位具有不同的解剖学特征,为后续的经食管聚焦超声消融星状神经节提供了超声定位引导的基础。第三部分经食管超声引导下聚焦超声导管消融左侧星状神经节及其效应观察目的:本部分实验旨在完成经食管超声引导下聚焦超声导管消融星状神经节的在体实验,证明经食管导管消融星状神经节的可行性及有效性。方法:健康杂种犬14只,随机分为消融组和对照组,其中消融组犬有14只,对照组犬有4只;消融前先获取左侧星状神经节的在体超声影像并定位星状神经节,在完成定位后关闭成像主机,打开治疗端功率输出,消融策略:6 w×10 s,间隔15 s,每个点的消融总时长1分钟。每个动物完成头、体、尾三个部位的消融,每个部位消融两个点,两点间相差15°。记录消融前、消融后即刻及消融后2周的Ⅱ导联心电图。消融后两周处死动物,对星状神经节周围组织进行大体评估,左侧星状神经节送病理检查,行HE染色。对照组完成除消融过程的其他所有实验步骤。结果:实验组10只犬均完成了消融,消融前、消融后即刻及两周后RR间期、QT间期变异性未发生明显变化;平均QT间期在消融后即刻及消融后两周均缩短,但是与对照组相比无明显差异。平均QTc在消融后即刻及消融后两周均缩短,其中消融后两周平均QTc相对于基线缩短约14.5%,与基线相比具有显著差异(p=0.029),且与对照组之间的差异具有统计学意义(p=0.043)。对照组RR间期、QT间期、QTc、QTVI在各个时间段无差异。大体组织评估未发现严重的声通道损伤,颈长肌及胸壁有小的损伤灶,但是无肌断裂、脓肿、肋骨骨折、气胸的发生;大体观察星状神经节消融部位充血红肿、组织致密度下降。组织学检查发现星状神经节消融部位呈坏死性改变。结论:经食管超声引导下聚焦超声导管消融星状神经节的有效性及安全性得到初步验证,为星状神经节干预提供一种新的微创的可选方案。
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【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】：R54

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