本文關(guān)鍵詞：SonoVue增強HIFU消融效率的實驗研究及臨床應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： HIFU SonoVue 機制 增效 安全

【摘要】：高強度聚焦超聲(High intensity focused ultrasound, HIFU)是一種無創(chuàng)局部消融治療技術(shù),它利用超聲波的可聚焦性及在組織中的良好穿透性,把超聲能量精確聚焦到靶區(qū),利用其熱效應(yīng)、空化效應(yīng)、機械效應(yīng)等機制,使靶區(qū)組織溫度快速達到60℃以上,造成靶區(qū)組織細胞發(fā)生蛋白質(zhì)變性,形成不可逆的凝固性壞死,而不損傷周圍正常組織,達到精確治療腫瘤的目的。目前,HIFU已廣泛應(yīng)用于臨床治療肝癌、骨腫瘤、乳腺腫瘤、子宮腫瘤等,并取得了較為滿意的臨床療效�？墒荋IFU技術(shù)的發(fā)展也受到了許多因素的制約,如HIFU每次輻照時產(chǎn)生的焦域較小,能量較低,當靶區(qū)較大時往往需要HIFU多次輻照,耗時長。因此,如何安全提高治療效率一直是HIFU應(yīng)用急需解決的問題。研究顯示,超聲造影劑微泡、碘油、無水乙醇、脂質(zhì)體、納米顆粒等均能通過改變組織的固有特性,使得更多的超聲能量沉積,達到增強HIFU消融治療效率的目的。目的本文采用在中國唯一得到臨床使用資質(zhì)的超聲微泡造影劑(Ultrasound contrast agent, UCA) SonoVue聯(lián)合HIFU進行動物基礎(chǔ)實驗及臨床研究。探索HIFU聯(lián)合SonoVue達到最佳增效效果的時間條件,SonoVue增強HIFU治療效率的機制,以及SonoVue增強HIFU治療效率的有效性和安全性。方法1.探索注射SonoVue后開始HIFU消融的最佳時間點根據(jù)注射SonoVue的濃度,把51只正常新西蘭大白兔(2.0-2.5kg)隨機分為4組,每只兔肝輻照兩個靶點。其中,3只為對照組,進行單純磁共振引導的HIFU (MRI-guided high intensity focused ultrasound, MRgHIFU)消融；16只在注射0.03ml/kg SonoVue后進行MRgHIFU消融,為0.03ml/kg組；16只在注射0.05ml/kg SonoVue后進行MRgHIFU消融,為0.05ml/kg組,；16只在注射0.07ml/kg SonoVue后進行MRgHIFU消融,%0.07ml/kg組。各實驗組均于注射SonoVue后10s, 30s、60s、90s、120s、150s、180s、210s、250s、300s開始HIFU消融。設(shè)定輻照功率為300W,輻照時間為5s,輻照深度為20mm,每個時間點至少重復3次實驗,故每組至少需消融30個靶點,即每組至少需要15只兔進行實驗。用磁共振無創(chuàng)測溫序列測量并記錄HIFU輻照過程中的溫度；術(shù)后兩天處死兔,測量其靶區(qū)生物學焦域(Biological focal region, BFR),計算其能效因子(Energy efficiency factor, EEF)。以注射SonoVue后開始HIFU的時間為橫坐標,溫度、BFR、EEF為縱坐標做柱狀圖,探索注射SonoVue后開始HIFU消融的最佳時間點。以溫度為橫坐標,BFR為縱坐標,對兩者進行回歸分析。2.探索HIFU聯(lián)合SonoVue消融在體兔肝的各主要影響因素的最優(yōu)組合治療功率、SonoVue濃度、輻照深度是本實驗中影響HIFU治療效率的主要因素,采用L9(3‘)正交試驗設(shè)計探索各種影響因素在不同水平組合下(治療功率：200W、250W、300W; SonoVue濃度：0.03ml/kg、 0.05ml/kg、0.07ml/kg;輻照深度:15mm、20mm、25mm),對HIFU形成的BFR體積大小的影響。按照正交試驗設(shè)計對9只實驗兔進行HIFU消融兔肝,輻照時間為5s,于注射SonoVue后60s開始HIFU消融(由第一部分實驗得到),術(shù)后解剖測量BFR,以兔肝內(nèi)形成的BFR體積最大者為佳,篩選出輻照功率、SonoVue濃度和輻照深度的最優(yōu)組合,并進行兩次重復實驗確保實驗的準確性。按所得最優(yōu)組合消融兔肝,光鏡、電鏡觀察靶區(qū)組織學結(jié)構(gòu)及超微結(jié)構(gòu)。3.探討SonoVue增強HIFU消融效率的空化機制設(shè)定治療功率為300W,輻照深度為20mm(由第二部分得到),輻照時間為5s,于注射SonoVue后60s開始HIFU消融(由第一部分得到)。在輻照過程中采用一個中心頻率為5MHz的寬帶換能器進行被動空化檢測(Passive cavitation detection, PCD)采集瞬態(tài)空化信號,觀察不使用SonoVue以及不同濃度SonoVue:0.03ml/kg、0.05ml/kg、0.07ml/kg對HIFU消融過程中空化信號的影響,探索研究SonoVue增強HIFU消融效率的空化機制。記錄各組靶區(qū)輻照后的灰度改變,分析SonoVue是否對灰度變化產(chǎn)生影響。4.探索HIFU聯(lián)合SonoVue消融子宮肌瘤的最優(yōu)治療方式從2013年9月到2015年1月,于四川省遂寧中心醫(yī)院納入143例單發(fā)子宮肌瘤患者病例,根據(jù)注射SonoVue后開始HIFU消融的時間,分為單純HIFU治療的對照組(30例),1分鐘組(32例),3分鐘組(38例)和5分鐘組(43例)。對比四組患者的團塊狀灰度發(fā)生率、團塊狀灰度變化出現(xiàn)時間、消融體積(Non-perfused Volume, NPV)、消融率、輻照時間、輻照能量、消融單位體積所需時間、消融1mm3單位體積組織所需能量(Energy efficiency factor, EEF),探索HIFU聯(lián)合SonoVue消融子宮肌瘤的最優(yōu)治療方式。5.探索HIFU聯(lián)合SonoVue消融治療子宮良性疾病的安全性2010年11月到2013年9月,在四川省遂寧市中心醫(yī)院、湖南湘雅醫(yī)院、重慶海扶醫(yī)院、重慶涪陵醫(yī)院、重慶三峽中心醫(yī)院五個中心采集行HIFU治療的子宮良性疾病患者,共2604例,其中子宮腺肌癥患者941例,子宮肌瘤患者1663例。其中1300例患者作為對照組,進行單純HIFU治療；1306例患者在HIFU治療過程中使用了2m1標準SonoVue溶液對治療效果進行評價。對比對照組和SonoVue組術(shù)中及術(shù)后副反應(yīng)(Adverse event, AE)及并發(fā)癥的發(fā)生情況,評價SonoVue在HIFU治療過程中的安全性。結(jié)果1.在安全范圍內(nèi),造影劑濃度越大,在相同條件下輻照形成的BFR越大。三組實驗均在注射SonoVue后60s開始HIFU消融獲得最高的溫度、最大的BFR及最小的EEF。0.03ml/kg組溫度與BFR的回歸方程為y=2.3009x-104.41 (R2=0.6216); 0.05ml/kg組為y= 3.2477x-167.74 (R2=0.9113); 0.07ml/kg組為y= 4.927x-279.06(R2= 0.9251),0.07ml/kg組的擬合度最好。2.在條件為：功率300W, SonoVue濃度0.07ml/kg,輻照深度距皮膚20mm時進行實驗,獲得兔肝的BFR體積最大。各因素影響力由大到小為：治療功率輻照深度造影劑濃度。HIFU聯(lián)合SonoVue輻照活體兔肝組織,光鏡下觀察發(fā)現(xiàn)靶區(qū)與正常肝細胞分界清楚,靶區(qū)組織壞死徹底,肝細胞破壞、粉碎,在大片壞死組織中包含著一些大小形態(tài)不一的空泡；電鏡下見組織內(nèi)見炎性細胞、凋亡小體及大小不等的空泡存在。3.對照組與實驗組在輻照開始后均檢測到明顯的寬帶噪聲,RMS基線值隨造影劑濃度的增加而增加,RMS相對值與造影劑濃度呈正比,各組數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學意義(P0.05)。在聲功率為300W,輻照時間為5s時,SonoVue對提高靶區(qū)灰度出現(xiàn)率及灰度值無影響。4.各實驗組的團塊狀灰度發(fā)生率均明顯高于對照組,且以1分鐘組最高(P0.05)；各實驗組團塊狀灰度變化出現(xiàn)時間均明顯小于對照組,以1分鐘組最短(P0.05)；各實驗組消融單位體積所需時間、EEF均明顯低于對照組,以1分鐘組最小(P0.05)。5. SonoVue組HIFU治療時出現(xiàn)下肢放射痛、骶尾部疼痛、腹股溝痛、治療區(qū)痛、皮膚燙的比例明顯高于對照組(20.5% vs 11.7%,52.5%vs 42.3%,6.5% vs 4.5%,68.9% vs 55.4%及48.1% vs 42.9%)；SonoVue組HIFU術(shù)后下腹部疼痛發(fā)生率明顯高于對照組(51.2% vs 39.9%,P0.05),SonoVue組有兩例患者發(fā)生急性腎功能衰竭。結(jié)論1. SonoVue可明顯增強HIFU消融效率；注射SonoVue后1分鐘開始HIFU消融能得到最高的溫度、最大的BFR及最小的EEF；增效效果與造影劑濃度呈正比。2.治療功率、造影劑濃度、輻照深度均與HIFU消融效率相關(guān),其中,功率作用最明顯,其次為輻照深度,然后為造影劑濃度。功率越大,造影劑濃度越大,配合適當?shù)妮椪丈疃瓤色@得最佳的BFR體積。3. SonoVue可通過增強空化效應(yīng)來提高HIFU消融效率,空化強度與造影劑濃度呈正比,且空化效應(yīng)比熱效應(yīng)對增效作用的貢獻更大。4.注射SonoVue 后 1分鐘開始HIFU消融能夠安全有效地應(yīng)用于臨床治療良性腫瘤,達到最佳的治療效果。5.大樣本臨床研究表明SonoVue應(yīng)用于臨床治療是安全的,雖然可能會增加術(shù)中某些HIFU相關(guān)副反應(yīng),但大多很快恢復,不需特殊處理。但對于有長期高血壓史或非甾體抗炎藥(Non-steroidalanti-inflammatory drugs, NSAIDs)服用史的患者,需密切監(jiān)控HIFU術(shù)后腎功能,同時通過水化及堿化尿液,促進有害物質(zhì)排出,避免急性腎功能衰竭發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】：HIFU SonoVue 機制 增效 安全
【學位授予單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R730.5;R454.3
【目錄】：

• 英漢縮略語名詞對照6-7
• 中文摘要7-13
• 英文摘要13-21
• 前言21-28
• 參考文獻24-28
• 第一部分 HIFU聯(lián)合SonoVue輻照兔肝獲得最佳消融效果的初步探索28-44
• 1 材料與方法30-33
• 2 結(jié)果33-39
• 3 討論39-40
• 4 小結(jié)40-41
• 參考文獻41-44
• 第二部分 影響HIFU消融效率因素的最優(yōu)組合實驗研究44-53
• 1 材料與方法44-46
• 2 結(jié)果46-50
• 3 討論50-51
• 4 小結(jié)51-52
• 參考文獻52-53
• 第三部分 SonoVue增強HIFU空化效應(yīng)的研究53-63
• 1 材料和方法54-57
• 2 結(jié)果57-59
• 3 討論59-60
• 4 小結(jié)60-61
• 參考文獻61-63
• 第四部分 SonoVue增強HIFU消融子宮肌瘤治療效率及優(yōu)化治療方案的臨床研究63-74
• 1 資料和方法64-67
• 2 結(jié)果67-70
• 3 討論70-71
• 4 小結(jié)71-72
• 參考文獻72-74
• 第五部分 SonoVue評價HIFU消融子宮良性疾病治療效果安全性的回顧性研究74-85
• 1 資料和方法74-77
• 2 結(jié)果77-81
• 3 討論81-83
• 4 小結(jié)83-84
• 參考文獻84-85
• 全文總結(jié)85-86
• 文獻綜述86-95
• 參考文獻92-95
• 致謝95-96
• 攻讀博士期間發(fā)表的學術(shù)論文96

【相似文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程重慶;SonoVue增強HIFU消融效率的實驗研究及臨床應(yīng)用[D];重慶醫(yī)科大學;2015年

，

本文編號：1122614