摘要: 目的：高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound，HIFU)作为一种治疗肿瘤的新技术，近年来己用于临床治疗肝癌、乳腺癌、骨肉瘤等，并取得了良好效果；在治疗过程中HIFU使辐照区(即靶区)产生凝固性坏死，对应的B超图像灰度增强，从而实现治疗时... 展开 目的：高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound，HIFU)作为一种治疗肿瘤的新技术，近年来己用于临床治疗肝癌、乳腺癌、骨肉瘤等，并取得了良好效果；在治疗过程中HIFU使辐照区(即靶区)产生凝固性坏死，对应的B超图像灰度增强，从而实现治疗时的实时监控。但B超灰度值与凝固性坏死体积之间的量化关系研究报道较少。本实验对此进行了研究，在兔肌肉组织上进行HIFU辐照，观察不同灰度值对应的凝固性坏死体积，探索灰度值与凝固性坏死体积的规律，并在不同生物组织(山羊肌肉)中进行了验证。同时在HIFU应用中观察到有时靶区有灰度改变，而组织无凝固性坏死现象，针对此现象，我们也进行了实验研究。 材料和方法：1.高强度聚焦超声辐照兔肌肉组织后B超灰度值与凝固性坏死形成规律 1.1高强度聚焦超声辐照兔肌肉组织后B超灰度值与凝固性坏死体积的相关性研究 将60只新西兰大白兔按辐照时间分为0s、18s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s共10个组；治疗参数为功率140W、频率为0．8MHz、焦距126mm、治疗头直径150mm；记录辐照过程中B超灰度值，辐照24小时后解剖，观察辐照区组织坏死情况，并用量筒测量其体积。 1.2高强度聚焦超声辐照兔肌肉组织后B超灰度值与组织凝固性坏死发生率的关系 将36只新西兰大白兔按HIFU辐照时间分为18s、30s、40s、50s、60s和70s共6个组，72个辐照点。记录辐照过程中B超灰度值，24小时后解剖，HE染色，观察不同灰度值对应的组织有无凝固性坏死出现。 2.高强度聚焦超声辐照山羊肌肉组织后B超灰度值与组织坏死体积的关系 将20只南疆黄羊按治疗时灰度值(参照第一部分的实验结果)分为0、8．71±1.7l、14．33±231、21．17±3．33、29．67±2．87、39．25±2．99、54．25±3．60、73．08±4．27、81．83±3．16、82．67±4．00共lO个组，每组12个辐照点，治疗深度、方式、治疗头参数同第一部分，观察内容同第一部分第一节。 结果：1．1HIFU辐照兔肌肉组织，当B超灰度达到一定值即阈灰度值时，可观察到凝固性坏死，随着辐照时间的延长，坏死体积逐渐增加，B超灰度值也逐渐增加，差异具有显著性(P<0．01)，坏死体积与灰度值呈正相关(r=0．982)；当坏死体积达到最大值3．01士O．5ml(此时的坏死体积称为坏死饱和体积)时，对应的B超灰度值为54．25±3．60(此时的B超灰度值称为最佳灰度值)，此后随着辐照时间的延长，坏死体积变化不明显(P>0．05)，但灰度值继续增加；当灰度值超过73．08时，会出现HIFU辐照过度、甚至炭化现象。 1．2HIFU辐照兔肌肉组织，B超灰度值为8．71±1．7l、14．33±2．31、21．17±3．33、29．67±2．87、39．25±2．99、54．25±3．60时组织凝固性坏死发生率分别为41．67％、58．33％、83．33％、91．67％、100％、100％，差异具有显著性(X2=16，P<0．01)。当灰度值小于39．25±2．99时，组织凝固性坏死发生率与灰度值呈正相关(r=0．948，P<0．01)；当灰度值大于39．25±2．99时，观察到每个辐照点都出现了凝固性坏死。 2HIFU辐照山羊肌肉组织，灰度值为O、8．71±1．71、14．33±2．31、21．17±3．33、29．67±2．87、39．25±2．99、54．25±3．60、73．08±4．27、81．83±3．16、82．67±4．00时对应的组织坏死体积(ml)分别为O、O．10±0．01、0．31±0．02、0．60±0．02、1．21±0．06、1．69±0．03、2．58±0．04、2．59±0．03、2．61±0．02、2．60±0．02。阈灰度值、最佳灰度值及坏死饱和体积分别为8．71±1．71、54．25±3．60、2．58±0．04ml。当灰度值在(8．7l±1．71～54．25±3．60)时，坏死体积与灰度值呈正相关(r=0．986，P<0．01)；当灰度值超过54.25±3.60时，随着辐照时间的延长，灰度值继续增加，但坏死体积变化不明显(P>0．05)，坏死体积与灰度值不相关(r=0．262，P>0．05)。 结论：l.对兔肌肉组织进行HIFU辐照时，B超灰度值存在阈灰度值、最佳灰度值，组织坏死存在坏死饱和体积，坏死体积与灰度值在一定范围内(灰度值在阈灰度值与最佳灰度值之间变化时)呈正相关；当灰度值达到最佳灰度值时，组织坏死体积达到饱和。表明在HIFU应用中可以利用B超灰度值来评估凝固性坏死体积。 2.HIFU辐照兔肌肉组织时，B超灰度值与组织凝固性坏死发生率在一定范围内呈正相关，当灰度值达到一定值(39.25±2.99)时，观察到每个辐照点都出现了凝固性坏死。提示HIFU辐照时辐照区有灰度改变却无凝固性坏死出现的现象可能是辐照剂量不足、灰度值太低所致。 3.对山羊肌肉组织进行HIFU辐照时，坏死体积与灰度值在一定范围内(灰度值在阈灰度值与最佳灰度值之间变化时)也呈正相关，灰度值达到最佳灰度值时，组织坏死体积达到饱和。说明HIFU辐照不同生物组织时，灰度值与凝固性坏死体积之间具有兔肌肉组织相似的结果，进一步阐明在HIFU应用中可以利用B超灰度值来评估凝固性坏死体积。 收起