超聲探頭的設(shè)計和熱效應(yīng)研究
本文關(guān)鍵詞:超聲探頭的設(shè)計和熱效應(yīng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前腫瘤是導(dǎo)致人類死亡的三大主要原因之一,隨著現(xiàn)代化的生活方式與社會的工業(yè)化進程,其發(fā)病率逐年上升。腫瘤熱療因其微創(chuàng)或無創(chuàng)性、痛苦小、療效顯著而成為研究和應(yīng)用的熱點。其中,超聲溫?zé)嶂委熓峭ㄟ^溫?zé)崮[瘤組織而促進腫瘤細胞的死亡然而,熱療不僅能殺死腫瘤細胞,而且同樣能導(dǎo)致腫瘤周圍正常組織結(jié)構(gòu)的破壞,因此,如何實時監(jiān)測熱療的療效和其對腫瘤周圍正常結(jié)構(gòu)或組織的破壞情況,并建立有效的實時監(jiān)測及療效評價系統(tǒng),必將提高熱療技術(shù)在臨床的應(yīng)用性。近年來,超聲造影劑微氣泡不但可以實現(xiàn)超聲增強顯影成像,而且可以通過改變激勵超聲波脈沖等控制藥物的釋放;诔曧憫(yīng)的微納載體,將超聲成像與超聲熱療兩者有機結(jié)合為一體,同時為了更精確控制藥物釋放,以超聲造影劑為基礎(chǔ)材料,制備具有超聲成像和熱響應(yīng)的載體材料,可實現(xiàn)診斷用造影劑和治療用試劑的合二為一。從而,首先通過超聲造影模式成像技術(shù)得到腫瘤組織的結(jié)構(gòu)信息,在此基礎(chǔ)上配合超聲溫?zé)嵝?yīng),實現(xiàn)腫瘤實時和整個治療過程的監(jiān)測。本論文主要設(shè)計了溫?zé)嵝?yīng)的超聲探頭,制備了碳酸氫銨微囊和熱敏脂質(zhì)體,實現(xiàn)了酸氫銨微囊和熱敏脂質(zhì)體對超聲熱效應(yīng)的響應(yīng),從而用于超聲成像和熱效應(yīng)致腫瘤細胞凋亡。具體說來,本論文開展了如下工作:(1) 首先基于平面多元陣列超聲換能器具有穿透力強,導(dǎo)向性好等特點,制備了能實現(xiàn)熱效應(yīng)的超聲換能器。該換能器的中心頻率為1MHz,可實現(xiàn)深度范圍為3-5cm之間的可調(diào)焦點,超聲換能器表面聲強的范圍為0.7-2.7 w/cm~2。(2) 制備了碳酸氫銨微囊和溫敏茴三硫脂質(zhì)體,用中心頻率為1MHz,聲強1.8 w/cm~2的超聲探頭輻照,通過研究微囊和脂質(zhì)體超聲作用前后的形貌變化以及體外超聲顯影,確證了碳酸氫銨微囊和脂質(zhì)體能夠?qū)Τ暉犴憫?yīng),實現(xiàn)超聲顯影增強。(3) 以HepG2肝癌細胞為模型,評估了碳酸氫銨微囊和溫敏脂質(zhì)體在超聲探頭(1MHz,聲強1.8 w/cm~2)作用下對腫瘤細胞的熱療效果。結(jié)果表明碳酸氫銨微囊和溫敏脂質(zhì)體能夠響應(yīng)超聲熱,聯(lián)合超聲熱促進腫瘤細胞的凋亡。溫敏脂質(zhì)體的動物體內(nèi)腫瘤熱效應(yīng)實驗也證明了溫敏脂質(zhì)體對超聲熱療有協(xié)同增效的作用。
【關(guān)鍵詞】:超聲換能器 癌癥熱療 超聲顯影 超聲治療 微囊 熱敏脂質(zhì)體
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R445.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-12
- 第一章 緒論12-29
- 1.1 研究背景12
- 1.2 腫瘤熱療與超聲熱療12-19
- 1.2.1 腫瘤熱療方式12-14
- 1.2.2 超聲波的生物學(xué)效應(yīng)14-17
- 1.2.3 超聲熱療致腫瘤凋亡作用機制17-18
- 1.2.4 腫瘤熱療的進展18-19
- 1.3 腫瘤超聲熱療過程中的療效監(jiān)測影像學(xué)方法研究19-22
- 1.3.1 磁共振影像監(jiān)控技術(shù)20-21
- 1.3.2 超聲影像監(jiān)控技術(shù)21-22
- 1.4 超聲醫(yī)學(xué)成像22-28
- 1.4.1 超聲成像模式和成像原理22-25
- 1.4.2 超聲造影劑的應(yīng)用25-28
- 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容28-29
- 第二章 超聲探頭的設(shè)計和制備29-36
- 2.0 實驗?zāi)康?/span>29
- 2.1 實驗材料與儀器29-30
- 2.1.1 實驗材料29-30
- 2.1.2 實驗儀器30
- 2.2 超聲熱探頭的設(shè)計30-33
- 2.2.1 超聲診療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及換能器的結(jié)構(gòu)30-31
- 2.2.2 換能器的聚焦延時31-32
- 2.2.3 超聲換能器表面聲強的確定32-33
- 2.3 超聲換能器的制備33-34
- 2.4 超聲探頭熱效應(yīng)的體外評價34-36
- 2.4.1 實驗方法34
- 2.4.2 實驗結(jié)果及討論34-36
- 第三章 碳酸氫銨微囊的超聲熱效應(yīng)研究36-48
- 3.1 引言36-37
- 3.2 實驗材料與儀器37-38
- 3.2.1 實驗材料37
- 3.2.2 實驗儀器37-38
- 3.3 實驗方法38-42
- 3.3.1 碳酸氫銨微囊的制備38-39
- 3.3.2 碳酸氫銨微囊體外超聲作用研究39
- 3.3.3 光學(xué)顯微鏡,掃描電子顯微鏡形貌表征39-40
- 3.3.4 碳酸氫銨微囊體外超聲顯影效果以及超聲定量分析40-41
- 3.3.5 碳酸氫銨微囊對腫瘤細胞的治療研究41-42
- 3.4 實驗結(jié)果與討論42-47
- 3.4.1 光學(xué)顯微鏡下的微囊形貌表征42-43
- 3.4.2 掃描電子顯微鏡下的微囊形貌表征43-44
- 3.4.3 體外超聲造影觀察44-45
- 3.4.4 碳酸氫銨微囊對腫瘤細胞的治療效果45-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 第四章 熱敏脂質(zhì)體的超聲熱效應(yīng)研究48-62
- 4.1 引言48-49
- 4.2 實驗材料和儀器49-50
- 4.2.1 實驗材料49
- 4.2.2 實驗儀器49-50
- 4.3 實驗方法50-53
- 4.3.1 脂質(zhì)體的制備50-51
- 4.3.2 熱敏脂質(zhì)體的體外超聲作用51
- 4.3.3 超聲作用于熱敏脂質(zhì)體后TEM形貌表征51
- 4.3.4 脂質(zhì)體體外超聲顯影效果以及超聲定量分析51
- 4.3.5 熱敏脂質(zhì)體對腫瘤細胞的治療研究51-52
- 4.3.6 熱敏脂質(zhì)體在小鼠腫瘤超聲顯影及治療研究52-53
- 4.4 結(jié)果及討論53-60
- 4.4.1 脂質(zhì)體超聲熱處理前后TEM形貌觀察53
- 4.4.2 體外超聲顯影結(jié)果53-54
- 4.4.3 熱敏脂質(zhì)體對腫瘤細胞的治療作用研究54-56
- 4.4.4 熱敏脂質(zhì)體在小鼠腫瘤的超聲顯影及治療研究56-60
- 4.5 本章小結(jié)60-62
- 第五章 總結(jié)與展望62-64
- 5.1 全文總結(jié)62-63
- 5.2 工作展望63-64
- 參考文獻64-72
- 致謝72-73
- 附錄73-74
- 碩士期間成果清單74
【參考文獻】
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本文編號:265021
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