本文關(guān)鍵詞：HIFU“帽式”消融及載血卟啉單甲醚納米微球的相關(guān)實驗研究

  更多相關(guān)文章： 高強度聚焦超聲 “帽式”消融 血卟啉單甲醚(HMME) PLGA高分子微球 光聲成像

【摘要】：研究背景高強度聚焦超聲(High intensity focused ultrasound,HIFU)是21世紀(jì)興起的一種微無創(chuàng)腫瘤局部物理治療方式,目前在臨床應(yīng)用HIFU治療各種良惡性實體腫瘤。但HIFU消融腫瘤的效率是較低的,HIFU單點輻照所形成的焦域(Focal region)只有毫米級,若要完整“切除”一個大腫瘤需花費大量的時間和精力。另外,超聲波在組織傳播過程中能量隨距離的增加呈指數(shù)衰減,因此隨著腫瘤體內(nèi)深度的增加,HIFU消融能量也大大增加。由于超聲的衰減特性和HIFU在治療上的限制,導(dǎo)致腫瘤治療時間過長、治療效率低,造成醫(yī)療成本及臨床風(fēng)險增高,產(chǎn)生如皮膚灼傷及周圍臟器損傷等并發(fā)癥或毒副反應(yīng)增加。另一方面,HIFU治療系統(tǒng)的影像學(xué)監(jiān)控技術(shù)主要為超聲和MRI,由于超聲的成像速度快于MRI,圖像可顯示不同方位、調(diào)整和移動靈活,所以,臨床上大部分HIFU治療系統(tǒng)的實時監(jiān)控成像設(shè)備是超聲。但是超聲圖像質(zhì)量差,偽影現(xiàn)象明顯,對診斷和治療都造成了干擾。這些問題使HIFU應(yīng)用的安全性、高效性受到影響,制約著HIFU的發(fā)展。因此,探索新的提高HIFU治療效率的方法非常必要。研究目的1.改進hifu臨床上治療良惡性實體腫瘤的方法,提高hifu消融腫瘤的效率和安全性,探索hifu“帽式”消融方法的可行性。2.制備出一種載血卟啉單甲醚(hmme)的聚乳酸-羥基乙酸(plga)多功能造影劑(mbplga-hmme),檢測mbplga-hmme微球的基本性質(zhì)以及hmme包裹在plga微球上后,其性質(zhì)改變情況。探討其集顯像與治療一體化的可行性。研究方法1.將60只健康新西蘭白兔分a、b兩組,每組30只,a組根據(jù)采用功率的不同分為3個亞組a1(200w,10只)、a2(250w,10只)、a3(300w,10只);b組根據(jù)兩個輻照面的夾角不同分為b1(55°,10只)、b2(90°,10只)、b3(125°,10只),a、b組其余輻照參數(shù)及條件保持不變。分別輻照兔肝組織。計算總輻照時間和超聲能量,觀察凝固性壞死體積大小、形態(tài)變化與輻照能量和夾角之間的關(guān)系。2.采用雙乳化法制備出mbplga-hmme,對其粒徑、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、包封率和載藥率等性質(zhì)進行檢測;采用體外成像觀察比較hmme藥物和mbplga-hmme微球超聲/光聲成像改變情況以及初步進行體內(nèi)光聲成像觀察。研究結(jié)果1.a1亞組未能形成連續(xù)的線狀壞死或均勻的壞死體,a2、a3亞組能形成連續(xù)線狀壞死,并能組成大于輻照體積的均勻規(guī)則的橢球形壞死體,但a3亞組輻照能量過大,導(dǎo)致周圍臨近臟器出現(xiàn)了嚴(yán)重并發(fā)癥,所以選擇a2亞組的輻照參數(shù)繼續(xù)探討夾角對凝固性壞死體的影響;b1亞組凝固性壞死體積為(3907.85±565.53)mm3,沿近聲場形成的長軸與垂直于近聲場所形成的短軸之比為2.14±0.25;b2亞組凝固性壞死體積為(4431.49±721.36)mm3,其長/短軸比值為1.47±0.26;b3亞組產(chǎn)生的凝固性壞死大小為(3729.46±1049.29)mm3,長/短軸比值為1.06±0.12,表明在保持輻照參數(shù)一致的情況下,隨著兩個面夾角的增大,其凝固性壞死體的長/短軸比值逐漸減小(p0.005),但凝固性壞死體積無明顯增大。2.成功制備出mbplga-hmme納米微球,其外觀呈紅色粉末狀,復(fù)溶于雙蒸水后呈淡紅色懸液。光學(xué)顯微鏡觀察,mbplga-hmme微球呈球形,形態(tài)規(guī)則,大小均勻無聚集、粘連現(xiàn)象。激光共聚焦顯微鏡下可見mbplga-hmme呈紅色熒光,hmme均勻分布在微球上,光學(xué)顯微鏡和透射電鏡均可見mbplga-hmme呈球形,為殼核結(jié)構(gòu),外有一層明顯的黑色的殼膜,hhme主要分布于微球殼上。malvern激光粒徑儀測得mbplga-hmme微球的平均粒徑為497.26±68.25nm。紫外分光光度儀測得mbplga-hmme和hmme溶液的特征性紫外吸收光譜均在401nm,未出現(xiàn)移位現(xiàn)象。體外光聲成像顯示,mbplga-hmme溶液濃度為408μmol/l,816μmol/l,1632μmol/l的平均光聲信號強度分別為0.2009±0.0636,0.3789±0.0431,0.5380±0.0997;同樣濃度梯度下hmme溶液的平均光聲信號值分別為0.0738±0.0133,0.1137±0.0065,0.217±0.0270,組間和組內(nèi)兩兩比較,結(jié)果有差異,但藥物性質(zhì)基本未改變,其中MBPLGA-HMME微球能進行體外超聲成像。MBPLGA-HMME經(jīng)靜脈注入荷瘤鼠體內(nèi)后,能在腫瘤部位積累,通過激光激發(fā)后,能進行體內(nèi)光聲顯像。研究結(jié)論1.HIFU“帽式”消融方法能有效疊加焦域外近聲場內(nèi)部分能量,運用較少的輻照能量和時間,形成較大的凝固性壞死體,縮短了輻照時間,減少了能量的過度投放,可降低或減少副反應(yīng)的發(fā)生。2.本實驗成功制備載血卟啉單甲醚藥物的MBPLGA-HMME微球,HMME藥物水溶性得到改善,其基本的吸光性質(zhì)得以保持,可行體內(nèi)外超聲/光聲成像,為后續(xù)體外體內(nèi)顯像及治療研究提供基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R454.3;R730.5

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本文編號：1153575