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高强度聚焦超声治疗肿瘤
高强度聚焦超声肿瘤治疗系统(Highintensitv?focused ultra-souna,HIFU)又称海扶刀,是利用超声波的可视性、组织穿透性和聚焦性等,通过其加热效应、机械效应和空化效应从体外定位,直接破坏体内深部的肿瘤组织.
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基于DICOM图像的WEB浏览与传输的研究和实现
本文介绍了在HIFU远程诊断系统中,DICOM图像的web浏览与传输子系统的设计与实现.首先阐述了远程医疗、DICOM的基本概念,介绍了DICOM格式文件的结构,提出了以.NET平台的C#.net与VC++混合开发模式,实现DICOM影像的Web浏览.本系统已在HIFU肿瘤手术室中心稳定运行.
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乳腺癌术后病人HIFU、RT去势治疗的临床研究——高聚焦超声治疗技术的新应用
目的探讨高危乳腺癌根治术后病人HIFU去势治疗的安全性、有效性.方法52例乳腺癌术后病人被随机分为HIFU去势治疗组(26例)和RT去势治疗组(26例).HIFU组治疗2次/5天,焦域声强0.9-1.2kW/;RT组照射,DT14-18Gy/7-9次/9-11天.结果治疗1月后,与治疗前相比,HIFU组其血中E1、E2激素水平显著下降(P＜0.01和P＜0.001);RT组E1、E2激素水平显著下降(P＜0.05和P＜0.01);HIFU组E1、E2激素浓度较RT组E1、E2激素浓度降低明显(P＜0.05);HIFU组‘更年期综合征'症状分布与RT组相比显著性差异(P＜0.01);HIFU组CD3+、CD4+有升高的趋势,RT组则相反(P＞0.05).两组治疗后闭经发生率均为100%(P＞0.05).结论:HIFU去势治疗疗效肯定,安全,是取代手术、放疗去卵巢治疗的非侵入性手段,并且可能升高机体的细胞免疫力.
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HIFU联合中药对中晚期胰腺癌患者临床疗效的影响
目的：探讨HIFU联合中药辨证治疗中晚期胰腺癌的疗效。方法：收治中晚期胰腺癌患者160例，随机分为对照组和观察组，对照组采用健脾解毒方辨证治疗，观察组采用 HIFU 联合健脾解毒方辨证治疗，比较两组治疗效果。结果：在观察组，患者乏力、纳差改善明显，差异有统计学意义(P＜0.05)；治疗后，观察组的腹部疼痛时间和睡眠时间均明显优于对照组(P＜0.05)。在观察组，治疗后肿瘤体积缩小率90%，有效延长了生存期，同时提高了生存质量。结论：HIFU联合中药辨证治疗中晚期胰腺癌的疗效显著。
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国内HIFU(高强度聚焦超声)十年发展述评——回顾、展望与希冀
序言作为一种全新的医疗器械,高强度聚焦超声(HIFU)治疗系统自1999年初第一家通过国家药监局试产注册评审至今,10年过去了.在其之后,截至2002年底,又有6家企业的同类产品陆续通过了这一程序.除此之外,还有多家单位竞相投入了该类产品的研发,甚至掀起了"争先恐后上HIFU"的风潮.不过,虽曾有一两家扣关,但至今尚无第8家产品通过注册评审.医疗器械,尤其是像HIFU这样以高能量密度为特点,据称在肿瘤治疗方面"优于现有各种手段"的医疗器械,事关治病救命的大事,必然会引起社会各界,首先是医疗器械、医学临床专业人士和肿瘤患者及其家人的高度关注与殷切期待.
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前列腺癌的早期检测推动欧洲前列腺癌治疗器械市场
美通社2008年12月8日讯,据MRG(Millennium Research Group)公司泌尿系统医疗器械欧洲市场2009报告,未来5年,欧洲随着前列腺癌早期检测和筛查工作的开展,将会发现更多的前列腺癌患者,从而推动包括短距离放疗粒子、冷冻治疗装置和高强聚焦超声(HIFU)装置的前列腺癌治疗器械市场.
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基于图像纹理主成分分析的组织温度无损监控研究
探讨基于超声引导的高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)治疗系统低费用、有效的温度监控方法.分别选取HIFU焦域处超声图像,及其37℃基准温度下超声图像的剪影图像做为感兴趣区域(region of interest, ROI),再采用灰度共生矩阵及小波变换提取ROI多个纹理参数.结果 表明超声原始图像ROI纹理参数与温度间无明显相关关系,但超声剪影图像ROI纹理参数与温度表现出良好的相关关系.采用其中8个与温度存在线性关系的纹理参数进行基于主成分分析的多元线性回归,在70℃以下的温度范围,采用该回归方程进行温度估计的精度为3℃.
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HIFU系统设备控制子系统的设计
高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)是一种有效的肿瘤治疗手段.已有的HIFU治疗系统的主控制器多采用个人计算机控制系统没备,其实时性较差,占用较多资源.本文所述系统引入一个基于微控制器Atmega 128的子系统与PC协同操作,由子系统快速管理系统设备,再由PC控制于系统完成设备操作,既能达到实时操作的要求,又可降低PC的资源占用.
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聚焦超声在非肿瘤性疾病的应用现状与展望
20世纪90年代末高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)用于临床治疗恶性肿瘤显示出良好的有效性和安全性,为靶向适形无创消融治疗肿瘤带来希望[1],并已成功应用于各种实体肿瘤的无创治疗,取得了良好的治疗效果.超声治疗在生物医学领域广阔的应用前景引起国际广泛关注,以HIFU为代表的超声治疗成为全球科技重要的前沿问题和新千年声学的热点问题[2-3].
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Masson染色法在周围神经损伤中的应用
有髓神经纤维轴突周围环绕许多同心圆状板层结构,即髓鞘.髓鞘的化学成分主要是脂蛋白,其中类脂约占80％,蛋白质占20％[1].常规HE染色标本制备过程中,髓鞘中的类脂常被有机溶剂溶解,仅见少量残留的网状蛋白质,呈空白细丝状,因此需采用特殊染色方法才能较好的显示神经髓鞘.髓鞘染色多采用传统的Luxol-fast-blue、苏木精及铖酸染色法,这些染色方法步骤烦琐、时间较长,试剂价格较贵并且温度需要控制.我们受Foley等[2]用Masson染色观察神经组织的启发,也应用Masson染色法对高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)损伤的大鼠坐骨神经进行染色,收到良好的效果.
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基于PCA-LDA的HIFU治疗中组织损伤无损检测方法
组织损伤的无损检测是HIFU治疗过程中非常重要的辅助过程.提出了一种通过B超图像无损地检测组织损伤的方法.HIFU辐射后,组织损伤必然会引起B超图像的变化,只对HIFU焦域附近的数字减影图像进行处理和分析.利用新鲜离体猪肉组织和猪肝组织实验,利用主分量分析(PCA)和线性判别分析(LDA)相结合的方法,对减影图像进行特征提取,利用近邻方法进行分类识别.对于离体猪肉组织中损伤的识别率达94.5%,对于离体猪肝组织中组织损伤的识别率达87.5%.PCA-LDA方法的识别率要优于平均灰度作为识别特征等利用单一特征的识别方法.
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一种基于B超图像的亚像素级HIFU束损伤监控方法
目前基于超声引导的HIFU治疗系统尚无低费用、实时、有效的监控方法.提出一种基于B超的图像方法,分析HIFU焦域位置相关矢量场与HIFU对软组织造成的束损伤间的关系.采用新鲜猪肉组织为标本,对其进行不同剂量的HIFU分组辐照,获取辐照前后的B超图像,并记录软组织相应的损伤程度,同时记录植入式热电偶测得的参考温度.对辐照前后HIFU焦域位置B超图像进行二维亚像素级互相关分析.结果表明,B超图像亚像素级相关分析矢量场可反映组织发生凝固性坏死的位置,其相关距离可以反映组织束损伤程度.基于B超图像相关性的亚像素级监控方法,可以帮助HIFU临床医生实时有效地监控HIFU束损伤程度,及时调整HIFU治疗剂量,提高治疗效果.
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高强度超声聚焦刀联合鸦胆子油乳介入治疗中晚期肝癌35例临床观察
目的 探讨高强度超声聚焦刀(HIFU)联合鸦胆子油乳肝动脉化疗栓塞(TACE)治疗中晚期肝癌的临床疗效及安全性.方法 采用HIFU联合鸦胆子油乳TACE治疗原发性肝癌18例,转移性肝癌13例,复发性肝癌4例,并通过患者症状体征、血清甲胎蛋白(AFP)水平、彩色多普勒超声或CT及MRI等指标,观察治疗效果及临床安全性.结果 35例患者治疗后症状、体征减轻,生活质量明显改善,部分血清AFP水平下降,超声图像变化以肿块内部回声增强为主,瘤周清晰,病变与正常肝组织面积比在治疗前后分别为(23.7±4.1)%和(46.5±5.8)%,差异有统计学意义(P＜0.01).半年生存率86.7%,治疗期间无并发症.结论 HIFU联合鸦胆子油乳TACE是治疗中晚期肝癌的有效治疗手段,具有推广价值.
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高强度聚焦超声热疗中无损测温的实验研究
目的及方法:利用超声波在不同组织内的回波及其声图像特性来描述体内组织温度场的方法,设计了一套测温实验装置.并在此装置上对新鲜的离体猪肝及猪肌肉进行了26～63°范围内的测量实验.结果:实验数据曲线证明:(1)当生物组织温度发生变化时,其超声灰度也发生变化,因此用灰度变化来估测被加热点的温度是可行的;(2)同一生物组织在不同温度段,它的温度变化和它的灰度变化成非线性关系,并且在上升和下降阶段的同一温度变化段内的灰度变化也不相同.结论:本文在上述实验基础上,建立了近似的经验公式.
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高强度聚焦超声应用于兔眼角膜矫正老视的初步研究
目的 初步研究不同剂量高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)对离体兔眼角膜组织形态及角膜曲率的影响,为HIFU矫正老视提供实验基础.方法 HIFU在相同治疗时间(6 s)下以不同功率4、3、2、1W定位辐照离体兔眼角膜基质,分别制作直径8、9、10 mm的圆环状焦域,辐照完后行角膜组织学观察及角膜曲率变化的检测.结果 光镜下见角膜基质焦域内纤维排列规则、发生融合,边界纤维收缩,焦域长、短径随HIFU辐照功率和焦域环直径的不同而发生变化,各实验组比较差异有统计学意义(P＜0.05).电镜观察3 W/9 mm组基质焦域内细胞及纤维改变显著,而1 W/9 mm组仅纤维轻度改变.自动验光仪检测HIFU辐照后角膜曲率半径减小、曲率增加(P＜0.05).结论 HIFU定位辐照离体兔眼角膜基质,能使角膜曲率增加,产生角膜前凸效应.
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高强度聚焦超声治疗及控制兔肝VX2肿瘤发展的实验研究
目的 探讨高强度聚焦超声(HIFU)治疗及控制肝肿瘤发展转移的效果.方法 采用兔肝VX2肿瘤模型进行HIFU辐照.辐照后不同时期处死动物以观察其病理变化.另以辐照组及对照组动物各8只,于2周后处死,比较肿瘤生长及肺转移的情况.结果 HIFU辐照后肿瘤细胞立即发生凝固性坏死,电镜下亦见到不可逆的破坏.2周后有6只动物的肿瘤原发灶已被完全破坏;另2只靶区外有少量肿瘤残存,其体积为59.8 mm3和10.4mm3,而对照组的肿瘤平均体积为(1571.1±349.7)mm3.辐照组有2只(25%)发生肺转移,转移结节数为10和3;对照组全部发生肺转移,转移结节数为54±30.两组差异有显著性.结论 HIFU对兔肝VX2肿瘤有很强的杀伤作用,对控制肿瘤的发展及转移有一定的疗效.
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高强度聚焦超声焦域的实验研究
目的 通过含液晶感温膜的仿组织体模和离体牛肝组织实验,研究高强度聚焦超声(HIFU)焦域大小随不同参数的变化.方法 设定不同输入功率、辐照时间和辐照深度进行实验,用相机分别记录不同参数下仿组织体模和牛肝组织内形成的焦域,并进行数据统计分析.结果 仿组织体模焦域内液晶感温膜显示65.7℃以上区域呈椭圆形;HIFU焦域长、短轴随输入功率、辐照时间的增加而增大,随辐照深度的增加而减小,且长轴变化较短轴明显,同时存在辐照时间阈值.结论 含有液晶感温膜的仿组织体模可用于研究HIFU焦域随不同影响因素的变化情况,结合离体牛肝组织实验对比,为HIFU剂量研究提供参考依据.
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非脱气水对HIFU探头声场测量结果的影响研究
目的:用实验方法分析非脱气水对HIFU探头声场分布的影响.方法:将水听器和HIFU探头固定在手动三维移动装置中,整套系统置于吸声水槽中,水听器可以在三个方向进行移动,水听器的测量值从U字示波器读出.结果与结论:在较低的驱动电压(小于300V)下,声场分布曲线比较平滑,接近理论值;随着驱动电压升高(300～400V),声场分布曲线不再保持良好的连续性;当驱动电压升高到600V时,水听器由于灵敏度降低或被连续声场打偏,使轴向声场在峰值附近变化极为缓慢,纵向声场分布的对称性被破坏.
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高强度聚焦超声制备肿瘤疫苗对小鼠抗肿瘤免疫增强作用的研究
目的 探讨高强度聚焦超声(HIFU)制备的肿瘤疫苗对小鼠抗肿瘤免疫的增强作用.方法 每组小鼠20只,分别以2种声强的HIFU瘤苗、高温瘤苗及生理盐水注射,接种H22细胞后观察小鼠肿瘤发生率及生存期；检测免疫小鼠淋巴细胞的增殖及小鼠细胞毒性淋巴细胞(CTL)对肿瘤的杀伤;观察不同声强对HIFU瘤苗效能的影响.结果 HIFU瘤苗组小鼠肿瘤发生率减低,生存期延长；淋巴细胞在同源肿瘤刺激下增殖明显,CTL对肿瘤细胞有特异性的杀伤,且比高温瘤苗组有更高的增殖率和杀伤率(P＜0.05)；显著提高声强后制备的HIFU瘤苗效能降低.结论 一定参数下制备的HIFU瘤苗明显增强了小鼠抗同源肿瘤的免疫力.
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载阿霉素液-固相变凝胶治疗HIFU消融兔VX2残余瘤
目的 研究载阿霉素液-固相变型原位凝胶(DOX凝胶)治疗高强度聚焦超声(HIFU)消融兔VX2肿瘤后残余瘤的作用.方法 制备DOX凝胶,高效液相色谱法测定其体外释药率.建立兔VX2皮下移植瘤模型,HIFU不全消融后瘤内注射DOX凝胶进行治疗.对空白组、对照组(HIFU+无药凝胶)及治疗组(HIFU+ DOX凝胶)治疗4、8d后,测量肿瘤体积,观察HE染色,免疫组化和TUNEL法检测肿瘤细胞增殖和凋亡.结果 DOX凝胶体外累积释药率为(78.92±4.68)％.治疗后,治疗组肿瘤体积较其他组小(P＜0.05),HE染色可见消融坏死区及少量肿瘤细胞,细胞增殖指数较其他组低(P＜0.05),而凋亡指数较高(P＜0.05).结论 DOX凝胶能有效治疗HIFU消融后的残余瘤,有望成为HIFU消融肿瘤后残余瘤的治疗及预防复发的新手段.
