高能非聚焦超聲照射對(duì)豬肝急性損傷效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、超聲應(yīng)用于臨床治療已有較長(zhǎng)歷史，出現(xiàn)時(shí)間早于超聲影像技術(shù)。一些超聲治療方法已經(jīng)成為常規(guī)治療手段，而高能聚焦超聲對(duì)于肝臟惡性腫瘤的治療在動(dòng)物模型和人體研究上也都展現(xiàn)了良好的前景。但實(shí)際臨床使用的超聲治療設(shè)備還是主要集中在比較少的幾類(lèi)設(shè)備上。很多新研發(fā)的超聲設(shè)備達(dá)不到臨床使用有效性和安全性的要求，不能滿(mǎn)足臨床實(shí)際需要。這種情況的出現(xiàn)，既是與超聲作用機(jī)制的復(fù)雜性有關(guān)，也與缺少多學(xué)科間協(xié)作研究有關(guān)。在超聲生物效應(yīng)的研究方法上，也存在著一些共性的

2、問(wèn)題。我們對(duì)上海世強(qiáng)醫(yī)療器械有限公司新研制的SJ-1型超聲發(fā)生儀在肝膽外科領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用研究。希望通過(guò)將超聲設(shè)備的物理參數(shù)、聲場(chǎng)分布特征以及生物學(xué)效應(yīng)整合性研究，并通過(guò)對(duì)交界區(qū)的形態(tài)學(xué)和分子病理學(xué)的觀察，深化我們對(duì)于高能超聲照射對(duì)肝臟急性損傷效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，改善相關(guān)設(shè)備的性能，繼而能夠推動(dòng)超聲治療研究的發(fā)展。
　　 研究目的:
　　 （1）測(cè)量SJ-1型超聲發(fā)生儀超聲換能器聲場(chǎng)相關(guān)參數(shù)在一定空間范圍內(nèi)的分布，了解其聲場(chǎng)衰減模

3、式；
　　 （2）研究高能發(fā)散性聲場(chǎng)分布（非聚焦）的超聲設(shè)備照射活體豬肝后產(chǎn)生的急性損傷效應(yīng)，探討交界區(qū)病理改變的機(jī)制和意義。
　　 （3）研究肝血流阻斷和六氟化硫微泡對(duì)超聲消融效果的影響，探討在不增加超聲輸出功率及照射時(shí)間的前提下獲得更大消融灶的方法，觀察六氟化硫微泡對(duì)交界區(qū)損傷改變的影響。
　　 研究方法:
　　 （1）以標(biāo)準(zhǔn)聲源作對(duì)照，在消聲水槽中采用8101型壓電水聽(tīng)器機(jī)械逐點(diǎn)掃描測(cè)量測(cè)量SJ-1

4、型超聲發(fā)生儀換能器聲場(chǎng)分布。
　　 （2）采用超聲換能器和活體豬肝直接接觸照射方式，分別以大體測(cè)量和術(shù)中超聲檢查測(cè)量不同照射模式下消融灶最大深度，以光鏡和電鏡檢查消融灶和交界區(qū)的病理形態(tài)學(xué)的改變，檢測(cè)交界區(qū)內(nèi)細(xì)胞凋亡、增殖、HSP70及其mRNA的表達(dá)情況。
　　 （3）分別在肝血流正常、肝血流阻斷和肝血流阻斷聯(lián)合六氟化硫微泡三種條件下對(duì)活體豬肝進(jìn)行高能超聲照射，大體測(cè)量不同照射條件下消融灶最大深度，以光鏡和電鏡檢查消融

5、灶和交界區(qū)的病理形態(tài)學(xué)的改變，檢測(cè)交界區(qū)內(nèi)細(xì)胞凋亡、增殖、HSP70及其mRNA、VEGF及CD34的表達(dá)情況。
　　 結(jié)果：
　　 （1）SJ-1型超聲發(fā)生儀換能器聲場(chǎng)以連續(xù)波呈發(fā)散性傳播，為非聚焦分布；超聲聲場(chǎng)實(shí)際聲軸基本與超聲換能器幾何中心軸線(xiàn)相吻合；以超聲換能器中心線(xiàn)為軸線(xiàn)，聲壓分布大體上成軸對(duì)稱(chēng)形狀；換能器頭部聲場(chǎng)隨著輸出功率增加呈線(xiàn)性動(dòng)態(tài)改變，靈敏性和準(zhǔn)確度較高。
　　 （2）消融灶的最大深度與超聲發(fā)

6、生儀輸出功率正相關(guān)，并在一定范圍內(nèi)與照射時(shí)間正相關(guān)；高能非聚焦超聲照射后，各組消融灶和交界區(qū)在光鏡和電鏡下表現(xiàn)相類(lèi)似，與超聲發(fā)生儀輸出功率和照射時(shí)間無(wú)明顯相關(guān)性；交界區(qū)內(nèi)的凋亡指數(shù)和增殖指數(shù)與輸出功率正相關(guān)，與照射時(shí)間相關(guān)性不明顯；交界區(qū)HSP70及其mRNA表達(dá)增強(qiáng)并呈現(xiàn)不均勻分布；血管周?chē)鄬?duì)表達(dá)較強(qiáng)；HSP70及其mRNA表達(dá)水平與輸出功率正相關(guān)，與照射時(shí)間相關(guān)性不明顯。
　　 （3）肝血流阻斷后行高能非聚焦超聲照射，可增

7、加消融灶最大深度；增加交界區(qū)凋亡指數(shù)、增殖指數(shù)、HSP70的表達(dá)水平；六氟化硫微泡在高能非聚焦超聲照射下，可增加消融灶最大深度；加重交界區(qū)肝細(xì)胞的損傷，對(duì)聲場(chǎng)中血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生損傷作用；增加交界區(qū)凋亡指數(shù)、增殖指數(shù)、HSP70和HSP70mRNA的表達(dá)水平；六氟化硫微泡在超聲照射過(guò)程中可進(jìn)入細(xì)胞漿內(nèi)；高能非聚焦超聲照射可增加交界區(qū)VEGF表達(dá)水平和MVD計(jì)數(shù)；肝血流阻斷可增加超聲照射后交界區(qū)VEGF表達(dá)水平和MVD計(jì)數(shù)；六氟化硫微泡在超

8、聲照射下可減少交界區(qū)VEGF表達(dá)水平和MVD計(jì)數(shù)。
　　 結(jié)論：
　　 （1）SJ-1型超聲發(fā)生儀的聲場(chǎng)分布特點(diǎn)適合用于后續(xù)超聲照射對(duì)于肝臟損傷效應(yīng)的研究；實(shí)驗(yàn)所采用的測(cè)量系統(tǒng)基本上能滿(mǎn)足超聲換能器聲場(chǎng)分布檢測(cè)工作的需求。
　　 （2）在恰當(dāng)?shù)恼丈淠Ｊ剑ㄝ敵龉β屎驼丈鋾r(shí)間）下，高能非聚焦超聲照射可造成活體豬肝組織熱凝固性壞死；術(shù)中超聲檢查是監(jiān)控消融灶大小的一種簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的方法；
　　 交界區(qū)呈凋亡與增殖同時(shí)