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文檔簡介
1、目的:高強度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)作為一種新興的體外無創(chuàng)治療技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于婦產(chǎn)科、肝膽外科、泌尿外科等各個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,尤其是臨床實體腫瘤的治療。20世紀80-90年代的臨床實驗中發(fā)現(xiàn),高強度聚焦超聲在眼科領(lǐng)域中可以用于治療青光眼疾病,然而其運用于眼科治療相關(guān)疾病是否具有安全性罕見報道。本課題組早期研究中已證實HIFU可以通過改變活體兔眼角膜的屈光狀態(tài)以矯正老視,因而本
2、研究探討高強度聚焦超聲輻照活體兔眼角膜后對視網(wǎng)膜和視神經(jīng)的影響,為HIFU應(yīng)用于活體角膜臨床治療的安全性提供理論支持。
方法:1.HIFU輻照活體兔眼角膜動物模型的構(gòu)建:設(shè)置CZF型超聲治療儀治療參數(shù)為功率1w、頻率10.20MHz、脈沖1000Hz、焦距4.5mm、輻照時間6S(電動機以10r/min速度帶動超聲波治療頭勻速旋轉(zhuǎn)1周所需時間)、輻照環(huán)直徑約9mm、輻照方式以圓環(huán)狀聚焦定位輻照活體兔眼角膜基質(zhì),制作角膜焦域環(huán)。
3、選取7只健康成年且眼部無疾患新西蘭大白兔,每只實驗兔右眼標記為實驗組,左眼標記為對照組。實驗組用HIFU以圓環(huán)狀定位輻照角膜基質(zhì),對照組未行任何處理作為正??瞻讓φ铡S谛g(shù)畢后1、7、14、30、60、90天行裂隙燈顯微鏡下觀察拍照;隨機選取5只于術(shù)前、術(shù)畢后1、7、14、30、60、90天行自動驗光儀測量術(shù)眼角膜曲率。2.HIFU輻照活體兔眼角膜后對視網(wǎng)膜的組織形態(tài)學(xué)及生物學(xué)變化觀察:41只健康新西蘭大白兔中隨機挑取36只(共72眼),
4、將分別于術(shù)畢后1、7、14、30、60、90天隨機抽取6只(12眼)處死后摘除眼球取材固定,光鏡下觀察視網(wǎng)膜細胞層數(shù)和各層細胞排列情況以及視神經(jīng)組織形態(tài)變化;透射電鏡下觀察術(shù)后視神經(jīng)細胞超微結(jié)構(gòu);并用免疫組化法檢測視網(wǎng)膜中勿動蛋白(Nogo-A)的活性表達;原位末端標記法(TdT-mediated dUTP nick-end labeling, TUNEL)檢測視網(wǎng)膜各層細胞凋亡的情況;檢測視網(wǎng)膜組織中超氧化物歧化酶(superoxid
5、e dismutase, SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量。余5只作為OCT組,分別于術(shù)前、術(shù)后1、7、14、30、60、90天行光學(xué)相干斷層掃描儀(Optical Coherence Tomography, OCT)掃描觀察視網(wǎng)膜形態(tài)并測量視網(wǎng)膜厚度值。
結(jié)果:
1.成功構(gòu)建HIFU輻照活體兔眼角膜動物模型。
2.裂隙燈觀察結(jié)果:HIFU輻照活體兔眼角膜后即刻角膜輻照范
6、圍上皮出現(xiàn)部分缺損,基質(zhì)層形成灰白色焦域環(huán),與周邊正常組織分界清楚,熒光素鈉染色可見所對應(yīng)部位著染,輻照焦域環(huán)于術(shù)后7天逐漸變淡直至消失,熒光素鈉染色為陰性,未見著染,角膜恢復(fù)透明。
3.自動驗光儀測量結(jié)果:HIFU輻照兔眼角膜術(shù)后1、7、14天角膜平均曲率較術(shù)前稍有增加,其中7天時增加最為顯著。術(shù)后30、60、90天角膜曲率較術(shù)前有所降低,其中術(shù)后90天角膜曲率稍有增高但曲率值未大于術(shù)前角膜曲率。
4.光鏡下視網(wǎng)膜
7、HE染色結(jié)果:對照組視網(wǎng)膜各層排列規(guī)律整齊,無散亂排列,視網(wǎng)膜節(jié)細胞層核清楚分明,視網(wǎng)膜各層間界線清晰厚度正常,間隔較密。輻照后各個時間節(jié)點切片HE染色光鏡下觀察結(jié)果較輻照前無明顯變化。
5.光鏡下視神經(jīng)HE染色結(jié)果:對照組視神經(jīng)橫切面神經(jīng)纖維排列均勻規(guī)整,基質(zhì)淡紅染,無炎性細胞浸潤,間隔均勻,血管形態(tài)完好。術(shù)后各時間點視神經(jīng)組織切片HE染色光鏡下結(jié)果較術(shù)前無明顯改變。
6.電鏡下視神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果:對照組視神經(jīng)
8、纖維髓鞘完整、光滑致密,排列規(guī)整,無脫髓鞘改變。術(shù)后各時間點視神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)較術(shù)前未見明顯變化。
7.視網(wǎng)膜免疫組化結(jié)果:正常視網(wǎng)膜中可見神經(jīng)節(jié)細胞層、內(nèi)、外顆粒層有少量的Nogo-A陽性表達。術(shù)后各個時間點實驗組在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞層、內(nèi)核層和外核層均有Nogo-A表達,與正常對照組比較表達未見明顯增強。
8.視網(wǎng)膜細胞凋亡檢測結(jié)果:對照組及各實驗組視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞層(RGCS)未見陽性凋亡細胞,無細胞核皺縮或核碎裂、
9、染色質(zhì)凝集等征象。
9.視網(wǎng)膜組織中超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量測定結(jié)果:術(shù)后1天及7天實驗組與對照組比較,實驗組SOD活力均低于對照組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。不同時間點,實驗組組間相比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。經(jīng)統(tǒng)計分析,實驗組MDA含量均高于并接近于對照組MDA含量,同一時間點實驗組與對照組相比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。實驗組在各個時間點的比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
10、 10.視網(wǎng)膜光學(xué)相干斷層掃描結(jié)果:OCT組實驗兔結(jié)果顯示不同時間點實驗組與正常對照組的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)均正常,視網(wǎng)膜內(nèi)層結(jié)構(gòu)清晰可見,各層結(jié)構(gòu)界線分明、顯像清晰。術(shù)前視網(wǎng)膜厚度均高于術(shù)后各時點視網(wǎng)膜厚度,但經(jīng)統(tǒng)計分析后同一時間點實驗組與對照組間的數(shù)據(jù)比較差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)且不同時間點組間的數(shù)據(jù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
結(jié)論:
1.適當劑量的HIFU可準確定位于角膜基質(zhì)層,對輻照區(qū)外正常角膜組
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