腔内高强度聚焦超声肿瘤治疗的实验研究

本文作者对于利用高强度聚焦超声（ＨＩＦＵ）进行肿瘤腔内治疗作了许多理论计算和试验工作,比较了两种换能器的聚焦特性并研制了一种既能监视又能治疗的高强度聚焦超声换能器,利用此换能器对人工模及活体肿瘤进行了一系列加热实验,验证了高强度聚焦超声治疗肿瘤的可行性。为加热治疗机的开发提供了依据。     

高强度聚焦超声肿瘤治疗系统专项技术研究

本文通过对高强度聚焦超声治疗基本原理介绍,对HY2900聚焦超声肿瘤治疗系统实际工作几项特色专项技术HIFU声场分布参数测量、HIFU温度场测量、三维重建技术中任意方位切面图像浏览及边界轮廓的实现方法等进行讨论,介绍相关技术及方法.     

双频高强度聚焦超声换能器应用研究进展

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)消融实体肿瘤已在临床治疗中展示出良好的应用前景。HIFU消融肿瘤技术由于其使靶区肿瘤组织瞬时升温至60℃以上,产生不可逆性凝固性坏死,同时不影响靶区外正常组织而被广泛应用。目前治疗用超声主要使用单频率高强度聚焦超声,但其临床应用的主要限制是靶区组织消融时间较长,靶区外正常组织损伤风险较大。缩短靶区组织消融时间,对于提高HIFU治疗效率,更好地应用于临床较为关键。在总结HIFU换能器的特性和影响HIFU治疗因素的基础上,综述了应用不同类型的双频HIFU换能器强空化和缩短靶区组织消融时间等方面的研究进展。     

超声造影早期评价HIFU治疗兔移植性骨肿瘤的初步研究

目的:观察兔VX2移植性骨肿瘤经高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)治疗前后超声造影的图像变化,以评价高强度聚焦超声治疗骨肿瘤的疗效。方法:将VX2瘤块植入20只兔的右侧胫骨髓腔内,三周后进行HIFU治疗。治疗前后均推注超声微泡造影剂,对肿瘤治疗前后的超声造影图像进行比较。结果:治疗前超声造影显示,右侧胫骨髓内肿瘤快速、明显强化,与周边组织分界清楚,测得病灶平均大小为,上下径(17.614±0.955)mm,前后径(10.414±1.142)mm。治疗后造影,治疗区域显示为造影剂灌注缺损区,平均范围为上下径(8.010±0.584)mm,前后径(7.540±0.499)mm,未经治疗的肿瘤组织仍有超声造影剂灌注。结论:超声造影成像清楚地显示肿瘤范围以及治疗后灌注缺损区的大小,通过反映治疗后肿瘤的血供改变来评价HIFU治疗肿瘤的疗效。     

HIFU治疗裸鼠皮下移植瘤超声和磁共振变化的初步观察

目的初步探讨高强度聚焦超声对裸鼠卵巢癌皮下移植瘤治疗前后的超声和磁共振变化.方法HIFU治疗裸鼠卵巢癌模型12例,高强度聚焦超声治疗肿瘤外侧1/2,治疗前后进行超声和磁共振检查.结果(1)治疗前肿瘤组织超声表现为低回声,彩色和能量多普勒检测肿瘤内部及周边均有少许血流信号;治疗后肿瘤组织回声增强,彩色和能量多普勒检测肿瘤治疗区域内部及周边均无血流信号.(2)磁共振检查治疗区域肿瘤组织增强后未见明显强化.结论HIFU能准确破坏卵巢肿瘤,治疗过程中超声定位准确、方便,治疗后磁共振有助于评价其疗效,为临床应用提供实验依据.     

典型非球形包膜气泡振动行为研究

0引言包膜气泡是一种人造医用微型气泡,因外部包裹一层蛋白(或是脂质、聚合物等)外壳得名。其最早作为超声造影剂在临床医疗学中被应用于增强诊断超声中的血液/组织成像对比度[1]。近年来,包膜气泡越来越多的在超声医学其他领域获得应用。例如作为靶向药物传递载体,用于聚焦超声肿瘤治疗,以及应用于细胞微穿孔技术等等[2,3]。与此     

用于肿瘤治疗的高强度聚焦超声换能器及其温度场测量

高强度聚焦超声（HIFU）作为一种具有巨大潜力的、无损的、有效的肿瘤治疗手段,已得到普遍认同。本文介绍了所研制的HIFU治疗系统,对其关键部分高强度聚焦超声换能器的温度场特性,从理论上和实验上进行了深入的研究,并提出了超声声场的理论算法.     

超声辐射功率测量的实验研究

0引言超声以其无创的特点,在临床诊断及治疗领域中得以广泛应用。特别是近二十年来,高强度聚焦超声(HIFU)作为无创治疗肿瘤的一种新技术,得到越来越多的关注,成为医学超声领域的研究热点。超声诊断设备的众多参数中,超声辐射功率表示超声的能量输出,直接与超声治疗的效果和安全性相关,因而,超声辐射功率的测量具有十分重要的意义。     

超声阵列换能器设计及声场模拟

聚焦超声采用的聚焦方式有许多种,电子聚焦是其中之一,与其它聚焦方式相比,电子聚焦技术有很多优点,然而一些相互矛盾的条件对其设计有很大影响。通过用快速算法对阵元声场、以及频率对场的影响进行模拟,对阵列设计中的几个主要考虑方面进行了分析,提供了一般设计思路。采用伪逆矩阵算法,对变迹技术和多焦点技术进行计算机模拟,为焦域控制提供了新的思路,结果表明：将电子聚焦阵列换能器用于高强度聚焦超声治疗设备,比其它     

兔VX2移植性骨肿瘤模型超声影像学表现

建立兔VX2移植性骨肿瘤模型,为高强度聚焦超声（HIFU）治疗骨肿瘤提供理想的实验动物模型。将VX2瘤块植入到20只兔的右侧胫骨髓腔内建立骨肿瘤模型,连续进行超声和磁共振影像学检查并观察其生长特性,确定HIFU治疗骨肿瘤的最佳时间。结果表明成瘤率达100%,1～2周肿瘤在髓内生长,超声可观察肿瘤引起的骨膜反应,2～3周肿瘤开始破坏骨皮质,超声可观察到髓内肿瘤及向髓外软组织侵犯情况,3～4周肿瘤中心有坏死及液化,并开始出现远处转移。可见超声可监测VX2骨肿瘤生长情况,HIFU治疗VX2骨肿瘤模型最佳时间为植瘤后3周左右。     

超声影像方法在预测HIFU治疗子宫肌瘤疗效中的应用

子宫肌瘤是育龄期女性最常见的良性肿瘤,高强度聚焦超声（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）作为一种微创治疗技术,已经广泛运用于子宫肌瘤的治疗,但是对于某些特殊类型的肌瘤消融效率较低,并导致很多严重的并发症。这类肌瘤在二维灰阶超声、多普勒超声、超声造影方面有特殊的表现。对上述超声影像方法在预测HIFU治疗子宫肌瘤疗效中的作用进行了综述。但各种超声影像学技术存在一定误差,提供子宫肌瘤内部微血管灌注信息仍不完全,在未来研究中可使用包括微血管成像技术（Superb Micro-vascular Imaging,SMI）、造影剂微血管灌注成像（Contrast Micro-Imaging,CMI）、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）多种技术在内的多模态分析,为HIFU治疗子宫肌瘤疗效预测提供更多参考和信息。     

Porphyrin Nanodroplets: Sub‐micrometer Ultrasound and Photoacoustic Contrast Imaging Agents

A novel class of all‐organic nanoscale porphyrin nanodroplet agents is presented which is suitable for multimodality ultrasound and photoacoustic molecular imaging. Previous multimodality photoacoustic‐ultrasound agents are either not organic, or not yet demonstrated to exhibit enhanced accumulation in leaky tumor vasculature, perhaps because of large diameters. In the current study, porphyrin nanodroplets are created with a mean diameter of 185 nm which is small enough to exhibit the enhanced permeability and retention effect. Porphyrin within the nanodroplet shell has strong optical absorption at 705 nm with an estimated molar extinction coefficient >5 × 10⁹ m ^?1 cm^?1, allowing both ultrasound and photoacoustic contrast in the same nanoparticle using all organic materials. The potential of nanodroplets is that they may be phase‐changed into microbubbles using high pressure ultrasound, providing ultrasound contrast with single‐bubble sensitivity. Multispectral photoacoustic imaging allows visualization of nanodroplets when injected intratumorally in an HT1080 tumor in the chorioallantoic membrane of a chicken embryo. Intravital microscopy imaging of Hep3‐GFP and HT1080‐GFP tumors in chicken embryos determines that nanodroplets accumulated throughout or at the periphery of tumors, suggesting that porphyrin nanodroplets may be useful for enhancing the visualization of tumors with ultrasound and/or photoacoustic imaging.     

超声及其联用技术的杀菌效果

应用超声作为一种杀菌手段已经引起人们越来越多的关注。尽管单独应用超声作用也有较好杀菌效果,然而要在工业范围内使用超声使其杀菌率接近100%,必然要使用极高的超声功率,消耗大量的能源。这使该技术在工业范围内应用变得非常昂贵。若超声与其它杀菌方法联合使用,如超声分别与热、纳米TiO2、激光、O3、抗生素、紫外线、次氯酸钠、电解方法联合使用,就可以大大提高杀菌效率,而且可以降低超声所消耗的能源。大量实验结果表明,超声与其它杀菌技术联用可以用来有效杀菌,但目前超声及超声与其它技术联合杀菌基本上停留在实验室研究阶段,其处理量很小,故难以用于工业化生产,阻碍了超声联合杀菌的发展。     

B超图像的计算机实时成像研究

早在50年代前期，超声就被研究并作为医学上的一种诊断工具。随着超声诊断技术的发展，超声医学诊断成为一门专门的医学诊断技术，并形成一个独立的分支。B超图像是由医学B型超声扫描仪(Ultrasound—B-mode Scanner)采用脉冲回波法对被测物体进行扫描，通过对所得的回波数据重建而形成的一类医学图像，它的主要成像原理是运用超声在人体组织中传播特性(速度、反射率、吸收率等)的不同，将其转化为一定的可显信号，在显示器上反映出来。文章对该类图像在计算机上重建的算法进行了研究，对各种算法分析、比较，最后提出比较合理的适应于计算机上实时重建B超图像的算法。     

An Intelligent Nanotheranostic Agent for Targeting,Redox‐Responsive Ultrasound Imaging,and Imaging‐Guided High‐Intensity Focused Ultrasound Synergistic Therapy

A novel multifunctional nanotheranostic agent with targeting, redox‐responsive ultrasound imaging and ultrasound imaging‐guided high‐intensity focused ultrasound (HIFU) therapy (MSNC‐PEG‐HA_SS‐PFH, abbreviated as MPH_SS‐PFH) capabilities is developed. The redox‐responsive guest molecule release and ultrasound imaging functions can be both integrated in such a “smart” theranostic agent, which is accomplished by the redox‐triggered transition from the crosslinking state to retrocrosslinking state of the grafted polyethylene glycol‐disulfide hyaluronic acid molecules on the particle surface when reaching a reducing environment in vitro. More importantly, under the tailored ultrasound imaging guiding, in vivo Hela tumor‐bearing nude mice can be thoroughly and spatial‐accurately ablated during HIFU therapy, due to the targeted accumulation, responsive ultrasound imaging guidance and the synergistic ablation functions of nanotheranostic agent MPH_SS‐PFH in the tumors. This novel multifunctional nano‐platform can serve as a promising candidate for further studies on oncology therapy, due to its high stability, responsive and indicative ultrasound imaging of tumors, and enhanced HIFU therapeutic efficiency and spatial accuracy under ultrasound‐guidance.     

Nanosized Phase‐Changeable “Sonocyte” for Promoting Ultrasound Assessment

Despite the ability of microbubble contrast agents to improve ultrasound diagnostic performance, their application potential is limited due to low stability, fast clearance, and poor tissue permeation. This study presents a promising nanosized phase‐changeable erythrocyte (Sonocyte), composed of liposomal dodecafluoropentane coated with multilayered red blood cell membranes (RBCm), for improving ultrasound assessments. Sonocyte is the first RBCm‐functionalized ultrasound contrast agent with uniform nanosized morphology, and exhibits good stability, systemic circulation, target‐tissue accumulation, and even ultrasound‐responsive phase transition, thereby satisfying the inherent requirement of ultrasound imaging. It is identified that Sonocyte displays similar sensitivity as microbubble SonoVue, a clinical ultrasound contrast agent, for effectively detecting normal parenchyma and hepatic necrosis. Importantly, compared with SonoVue lacking of ability to detect tumors, Sonocyte can identify tumors with high sensitivity and specificity due to superior tumor accumulation and penetration. Therefore, Sonocyte exhibits superior capabilities over SonoVue, endowing with a great clinical application potential.     

高强度聚焦超声作用下的组织温度场测量技术的研究进展

高强度聚焦超声是近年来兴起的一种肿瘤无创治疗新技术,而温度监控是该治疗的关键,故温度场检测成为超声医学工程学研究的热点。该测量方法中的有损测温对实验操作要求较高,且易引起肿瘤细胞的转移;无损测温方法包括超声、微波辐射、电阻抗成像和MRI(磁共振)等,文章对这些新技术的优点和局限性作出综述。     

高能聚焦超声热治疗恶性肿瘤的初步探索附78例治疗临床应用报告

目的　了解HIFU技术治疗癌瘤的临床效果和安全性。方法　应用FEP -BY0 1型高能聚焦超声肿瘤治疗机临床治疗 78例中晚期腹腔、盆腔、多种脏器癌瘤 ,并将全部病例分为空腔脏器和实质脏器癌瘤两大类 ,按各自的标准进行疗效判断 ,并从疼痛、皮肤的灼伤、腔肠出血、穿孔及其它方面进行安全判断。结果　空腔脏器肿瘤 32例 ,出院时 65 6 %肿瘤脱落消失 ,34 4 %萎缩。实质脏器癌瘤 46例 ;治疗后 15 6 %显著疗效 ,80 4 %有效 ,无效 4 3 % (因肋骨阻挡 ) ,与放化疗合用可加速肿瘤脱落或萎缩。结论　HIFU技术对控制肿瘤有肯定疗效 ,并且安全可靠 ,值得推广应用 ;其相关医学基础研究须尽快开展     

HIFU技术的研究

高强度聚焦超声技术起源于４０年代,当时由于缺乏高精的成像和定位技术,影响其发展,该项技术在许多方面优越于传统外科手术,具有极大的潜在临床应用价值。高强度聚焦超声对组织切换除有很高的精确性,换能器探头的选择也为灵活。该技术在对机体的生物效应包括：热效应,空化效应,与药物的相互作用和提高机体免疫机能等。该技术的应用已深入到社会科,泌尿科,等领域。     

Vagus nerve modulation using focused pulsed ultrasound: Potential applications and preliminary observations in a rat

The use of focused ultrasonic waves to modulate neural structures has gained recent interest due to its potential in treating neurological disorders noninvasively. While several articles have focused on the use of ultrasound neuromodulation on peripheral nerves, none of these studies have been performed on the vagus nerve. We present preliminary observations on the effects of focused pulsed ultrasound (FPUS) on the conduction of the left cervical vagus nerve of a Long Evans rat. Ultrasound energy was applied at a frequency of 1.1 MHz, and at spatial‐peak, temporal average intensities that ranged from 13.6 to 93.4 W/cm². Vagus nerve inhibition was observed in most cases. Results of this preliminary study suggested that there is a proportional relationship between acoustic intensity and the level of nerve inhibition.