【摘要】：高強(qiáng)度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)是利用超聲波的熱效應(yīng)、空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等特性非侵入性熱消融病變組織,且對(duì)周邊正常組織較小損傷的治療技術(shù),并應(yīng)用于多種實(shí)質(zhì)性腫瘤的治療的臨床治療。這些實(shí)質(zhì)性腫瘤可能在人體器官的血管附近生成,與此同時(shí)腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中有營(yíng)養(yǎng)血管的生成,這些血管的存在可能導(dǎo)致HIFU治療靶區(qū)腫瘤細(xì)胞不能完全致死等臨床問(wèn)題發(fā)生,使HIFU治療的安全性和可靠性不能保障。 研究目的 本研究選擇與人體軟組織聲學(xué)特性相近的含蛋清仿組織體模為研究對(duì)象,建立模擬血管的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?研究血管流量、位置及管徑對(duì)HIFU焦域的影響,為HIFU臨床治療方案的制定提供有效的參考依據(jù)。 研究方法 結(jié)合臨床實(shí)際聚焦超聲治療劑量,考慮腫瘤與其周邊血管的位置距患者體表距離相對(duì)固定建立模擬血管的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?在一定超聲輻照劑量下水體中進(jìn)行HIFU輻照實(shí)驗(yàn),研究在血管位置、管徑、血流量條件改變時(shí),血管對(duì)形成焦域長(zhǎng)、短軸和體積的影響及其變化規(guī)律,并與無(wú)血管體模內(nèi)在相同超聲輻照參數(shù)下的焦域進(jìn)行對(duì)比。 研究結(jié)果 (1)在相同的輸入功率和輻照時(shí)間條件下,隨著輻照深度的增加,體模內(nèi)HIFU形成的焦域體積先增大后逐漸減小。 (2)仿組織體模內(nèi)變色區(qū)域,從焦點(diǎn)位置起始出現(xiàn),隨著輻照時(shí)間的增加沿聲軸方向擴(kuò)展增大,向換能器方向增大的變化速度遠(yuǎn)大于沿超聲傳播方向,到一定時(shí)間該擴(kuò)展速度變緩,最終HIFU焦域中心比目標(biāo)焦點(diǎn)位置更靠近換能器,即焦域中心前移。 (3)焦點(diǎn)與血管位置距離越近,HIFU焦域受血管影響越明顯,隨著相對(duì)距離的增加,血管的影響逐漸減小。 (4)管徑2mm血管在聲軸上,當(dāng)血管位于焦點(diǎn)之前且與焦點(diǎn)之間的距離大于8mm時(shí),血管對(duì)HIFU的影響可以忽略不計(jì)；同樣血管位于焦點(diǎn)之后且距離大于3mm時(shí),其影響也可以忽略不計(jì)。 (5)管徑2mm的血管垂直偏離聲軸,隨著偏移距離的增大,血管附近形成焦域與無(wú)血管體模內(nèi)相同輻照劑量下焦域的差異逐漸減小,大于3mm時(shí),血管對(duì)HIFU焦域大小的影響可以不予考慮。 (6)當(dāng)垂直聲軸的血管位于聲軸上時(shí),無(wú)論在焦點(diǎn)之前或之后,HIFU焦域長(zhǎng)軸受血管影響變化較大,短軸幾乎不變；血管垂直于聲軸且偏移時(shí),HIFU形成焦域長(zhǎng)、短軸都發(fā)生變化。 (7)直徑2mm以上的血管中心與聲軸共軸時(shí),聚焦超聲輻照后難以在血管周邊形成可見(jiàn)損傷,即血管存在時(shí)對(duì)周邊HIFU焦域影響很大。 (8)相同的輻照參數(shù)條件下,對(duì)比焦點(diǎn)在直徑2、4和6mm血管附近同一輻照深度時(shí)形成的HIFU焦域體積大小,管徑越大在其周邊形成焦域體積越��；隨著焦點(diǎn)與血管的距離逐漸增加,不同管徑對(duì)焦域的影響逐漸減小,超過(guò)一定距離后,不同管徑時(shí)形成HIFU焦域的差異不再明顯。 (9)當(dāng)血管位于HIFU焦域內(nèi)時(shí),血管可能把焦域分成兩個(gè)部分,且血管管壁周圍有未損傷區(qū)域。 (10)當(dāng)管徑2mm的血管與焦點(diǎn)接近重合時(shí)(位于焦域內(nèi)時(shí)),管內(nèi)有無(wú)液體流動(dòng),血管附近HIFU焦域有顯著差異,有血流時(shí)形成的可治療焦域體積小于無(wú)血流,血流對(duì)HIFU焦域有一定的冷卻效應(yīng)；在一定血流量基礎(chǔ)上繼續(xù)增大流量時(shí),HIFU焦域體積大小不發(fā)生明顯變化。 結(jié)論 1.血管與焦點(diǎn)的相對(duì)距離越遠(yuǎn),血管對(duì)HIFU焦域的影響越小。當(dāng)血管遠(yuǎn)離焦點(diǎn)一定距離時(shí)其影響可以忽略不計(jì)。 2.在聲軸上且垂直聲軸的血管,長(zhǎng)軸受血管影響較大,短軸幾乎不變,垂直偏移聲軸時(shí)HIFU焦域受血管影響長(zhǎng)、短軸均減小。 3.同一超聲治療劑量條件下管徑越大在其周邊形成焦域體積越小。 4.有血流時(shí)形成的可治療焦域體積小于無(wú)血流,血流對(duì)HIFU焦域有一定的冷卻效應(yīng)；血管位置的影響作用大于血流量的影響。
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【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R445.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2354739