微泡增強(qiáng)的超聲空化消融犬前列腺的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景
　　 良性前列腺增生癥(Benign prostatic hyperplasia，BPH)是中老年男性的常見(jiàn)病、多發(fā)病，以進(jìn)行性排尿困難為主要特點(diǎn)。增生的前列腺組織可壓迫尿道，是引起膀胱出口梗阻的原因之一，可繼發(fā)尿潴留、腎盂積水，產(chǎn)生明顯的尿路梗阻癥狀，最終可能導(dǎo)致膀胱及腎臟功能的損害，對(duì)患者的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。
　　 BPH的治療方式主要包括藥物治療、手術(shù)治療以及微創(chuàng)治療等。隨著近年來(lái)新興的超聲治療技術(shù)

2、的快速發(fā)展，利用超聲治療技術(shù)消融BPH的研究也越來(lái)越多，主要包括高強(qiáng)度聚焦超聲(High intensity focused ultrasound，HIFU)和組織毀損術(shù)(Histotripsy)。
　　 超聲空化效應(yīng)是超聲波的三大主要生物學(xué)效應(yīng)之一。國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，微泡增強(qiáng)的超聲空化效應(yīng)可以產(chǎn)生沖擊波、微射流等機(jī)械能量，造成微血管壁機(jī)械性損傷，出血和血腫形成。多種影像學(xué)檢查顯示，增生的前列腺內(nèi)腺大多血供異常豐富，微血管密度

3、較高，有利于發(fā)揮微泡增強(qiáng)的超聲空化對(duì)微血管的破壞消融作用。另外，增生組織的新生血管一般具有生長(zhǎng)迅速、管壁薄弱、結(jié)構(gòu)不完整等特點(diǎn)，使其容易成為超聲空化的作用靶點(diǎn)。因此空化效應(yīng)可能成為BPH消融治療的新技術(shù)。前期研究雖然證實(shí)，治療超聲聯(lián)合微泡對(duì)前列腺微血管造成機(jī)械性損傷，但對(duì)前列腺整體微循環(huán)的影響以及該方法對(duì)消融前列腺的有效性尚未做出評(píng)價(jià)。
　　 研究目的
　　 1.探討脈沖式治療超聲聯(lián)合微泡對(duì)前列腺微血管的破壞，對(duì)微循環(huán)血

4、流灌注的影響及其病理機(jī)制；
　　 2.探討脈沖式治療超聲聯(lián)合微泡消融前列腺的病理轉(zhuǎn)歸。
　　 材料與方法
　　 1.實(shí)驗(yàn)材料：
　　 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：成年雄性家犬41只，犬齡3～12年，體質(zhì)量12.0～21.0 kg，由第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心及廣州市第一人民醫(yī)院動(dòng)物室提供。
　　 主要儀器：CZ-960型脈沖式超聲空化治療儀，治療頭頻率831 kHz，峰值聲壓為4.6 MPa，采取工作6s間歇6s的交

5、替治療模式，平均聲強(qiáng)(ISPTA)為1.39 W/cm2。Siemens公司Acuson S2000超聲診斷儀，配備9L4高頻線(xiàn)陣探頭，Philips公司iU22超聲診斷儀，配備L12-5高頻線(xiàn)陣探頭，兩臺(tái)超聲診斷儀均配有低機(jī)械指數(shù)超聲造影功能及超聲造影聲學(xué)定量分析軟件。
　　 主要試劑：脂氟顯脂質(zhì)微泡，以全氟丙烷為核心氣體，粒徑范圍2～10μm，其中98%在8μm以下，濃度為(4～9)×109/ml，用于超聲治療及超聲造影。2

6、%伊文思藍(lán)(EB)溶液。Roche公司TUNEL原位細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒。
　　 2.實(shí)驗(yàn)方法：
　　 (1)脈沖式治療超聲聯(lián)合微泡對(duì)犬前列腺微循環(huán)的影響及其病理機(jī)制研究：
　　 隨機(jī)選取3只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，麻醉后開(kāi)腹暴露前列腺。以前列腺表面縱行的中央淺溝為界，將超聲空化治療儀的治療頭垂直覆蓋前列腺一側(cè)，使該側(cè)得到超聲輻照，而對(duì)側(cè)無(wú)超聲輻照，形成自身對(duì)照。開(kāi)啟治療儀治療10 min，同時(shí)經(jīng)靜脈通道緩慢、勻速推注0.1 m

7、l/kg的微泡(稀釋至10ml生理鹽水)約8 min，繼續(xù)緩慢推注生理鹽水2min。隨后經(jīng)靜脈注射2%的EB溶液，約半小時(shí)后處死動(dòng)物后獲取標(biāo)本，觀(guān)察前列腺切面表現(xiàn)，對(duì)比觀(guān)察超聲輻照區(qū)域與無(wú)超聲輻照區(qū)域的染色情況。
　　 將20只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為超聲聯(lián)合微泡組，單純超聲組，單純微泡組。超聲聯(lián)合微泡組將0.1 ml/kg的微泡稀釋至10ml生理鹽水中，經(jīng)靜脈勻速、緩慢推注，持續(xù)約8 min，隨后推注生理鹽水2 min；同時(shí)超聲垂直輻

8、照整個(gè)前列腺10min。單純超聲組采取相同的超聲輻照方式，但無(wú)微泡的注入，以等量生理鹽水替代。單純微泡組則僅注射相同的微泡。各組治療前后采用超聲造影的方法評(píng)價(jià)前列腺的血流灌注狀態(tài)，分析超聲造影時(shí)間-強(qiáng)度曲線(xiàn)。
　　 上述三組實(shí)驗(yàn)完畢后即刻處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，獲取前列腺標(biāo)本，觀(guān)察大體表現(xiàn)，光鏡下及透射電鏡下進(jìn)行病理學(xué)檢查。
　　 (2)脈沖式治療超聲聯(lián)合微泡消融前列腺的有效性研究：
　　 按前述方法將18只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為三

9、組，按照相同的治療方案實(shí)施治療，每組分為3個(gè)時(shí)間點(diǎn)(治療后即刻、治療后2天，治療后4天)分批處死動(dòng)物，光鏡、透射電鏡下進(jìn)行病理學(xué)檢查，并用TUNEL法對(duì)治療后即刻的前列腺細(xì)胞凋亡情況進(jìn)行檢測(cè)。
　　 結(jié)果
　　 1.脈沖式治療超聲聯(lián)合微泡作用于前列腺后，EB示蹤法顯示前列腺經(jīng)過(guò)超聲輻照的一側(cè)呈紅色，幾乎無(wú)EB灌注，無(wú)超聲輻照的一側(cè)呈藍(lán)色，EB灌注較為均勻，提示輻照側(cè)EB整體灌注量明顯減少。超聲造影結(jié)果顯示：超聲聯(lián)合微泡組

10、治療后時(shí)間-強(qiáng)度曲線(xiàn)的上升支、下降支較治療前更為陡直，平臺(tái)期消失或不明顯，造影劑的達(dá)峰時(shí)間由治療前的28.55±10.88 s縮短至治療后的14.81±5.15 s(P<0.05)，曲線(xiàn)下面積由2083.87±596.22 dB.s減小至1635.63±524.65 dB.s(P<0.05)，而峰值強(qiáng)度治療前后無(wú)明顯差異(P>0.05)。單純超聲組及單純微泡組治療前后的時(shí)間強(qiáng)度-曲線(xiàn)形態(tài)及定量分析均無(wú)明顯差異。病理檢查可見(jiàn)前列腺微血管壁

11、破裂，血栓形成，間質(zhì)及腺腔充滿(mǎn)紅細(xì)胞。單純超聲組及單純微泡組則無(wú)上述陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)。
　　 2.超聲聯(lián)合微泡治療后即刻前列腺微血管破裂、毀損，血栓形成，細(xì)胞凋亡，治療后2天細(xì)胞壞死，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，4天后局部可見(jiàn)徹底壞死區(qū)；單純超聲組治療后即刻細(xì)胞胞漿可見(jiàn)空泡，2天及4天后逐步趨于正常。單純微泡治療后無(wú)異常表現(xiàn)。治療后即刻單純超聲組前列腺細(xì)胞凋亡指數(shù)為(22.54±5.86)%，高于單純微泡組的(5.18±1.19)%(P<0.05)，