HIFU輻照肌肉組織后B超灰度變化與凝固性壞死形成規(guī)律研究.pdf

1、目的：高強(qiáng)度聚焦超聲(highintensityfocusedultrasound，HIFU)作為一種治療腫瘤的新技術(shù)，近年來(lái)己用于臨床治療肝癌、乳腺癌、骨肉瘤等，并取得了良好效果；在治療過(guò)程中HIFU使輻照區(qū)(即靶區(qū))產(chǎn)生凝固性壞死，對(duì)應(yīng)的B超圖像灰度增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)治療時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。但B超灰度值與凝固性壞死體積之間的量化關(guān)系研究報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了研究，在兔肌肉組織上進(jìn)行HIFU輻照，觀察不同灰度值對(duì)應(yīng)的凝固性壞死體積，探索灰度

2、值與凝固性壞死體積的規(guī)律，并在不同生物組織(山羊肌肉)中進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)在HIFU應(yīng)用中觀察到有時(shí)靶區(qū)有灰度改變，而組織無(wú)凝固性壞死現(xiàn)象，針對(duì)此現(xiàn)象，我們也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 材料和方法：1.高強(qiáng)度聚焦超聲輻照兔肌肉組織后B超灰度值與凝固性壞死形成規(guī)律 1.1高強(qiáng)度聚焦超聲輻照兔肌肉組織后B超灰度值與凝固性壞死體積的相關(guān)性研究 將60只新西蘭大白兔按輻照時(shí)間分為0s、18s、30s、40s、50s、60s、70s、

3、80s、90s、100s共10個(gè)組；治療參數(shù)為功率140W、頻率為0．8MHz、焦距126mm、治療頭直徑150mm；記錄輻照過(guò)程中B超灰度值，輻照24小時(shí)后解剖，觀察輻照區(qū)組織壞死情況，并用量筒測(cè)量其體積。 1.2高強(qiáng)度聚焦超聲輻照兔肌肉組織后B超灰度值與組織凝固性壞死發(fā)生率的關(guān)系 將36只新西蘭大白兔按HIFU輻照時(shí)間分為18s、30s、40s、50s、60s和70s共6個(gè)組，72個(gè)輻照點(diǎn)。記錄輻照過(guò)程中B超灰度值，

4、24小時(shí)后解剖，HE染色，觀察不同灰度值對(duì)應(yīng)的組織有無(wú)凝固性壞死出現(xiàn)。 2.高強(qiáng)度聚焦超聲輻照山羊肌肉組織后B超灰度值與組織壞死體積的關(guān)系 將20只南疆黃羊按治療時(shí)灰度值(參照第一部分的實(shí)驗(yàn)結(jié)果)分為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個(gè)組，每組12個(gè)輻照點(diǎn)

5、，治療深度、方式、治療頭參數(shù)同第一部分，觀察內(nèi)容同第一部分第一節(jié)。 結(jié)果：1．1HIFU輻照兔肌肉組織，當(dāng)B超灰度達(dá)到一定值即閾灰度值時(shí)，可觀察到凝固性壞死，隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，壞死體積逐漸增加，B超灰度值也逐漸增加，差異具有顯著性(P<0．01)，壞死體積與灰度值呈正相關(guān)(r=0．982)；當(dāng)壞死體積達(dá)到最大值3．01士O．5ml(此時(shí)的壞死體積稱為壞死飽和體積)時(shí)，對(duì)應(yīng)的B超灰度值為54．25±3．60(此時(shí)的B超灰度值稱為

6、最佳灰度值)，此后隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，壞死體積變化不明顯(P>0．05)，但灰度值繼續(xù)增加；當(dāng)灰度值超過(guò)73．08時(shí)，會(huì)出現(xiàn)HIFU輻照過(guò)度、甚至炭化現(xiàn)象。 1．2HIFU輻照兔肌肉組織，B超灰度值為8．71±1．7l、14．33±2．31、21．17±3．33、29．67±2．87、39．25±2．99、54．25±3．60時(shí)組織凝固性壞死發(fā)生率分別為41．67％、58．33％、83．33％、91．67％、100％、100％，

7、差異具有顯著性(X2=16，P<0．01)。當(dāng)灰度值小于39．25±2．99時(shí)，組織凝固性壞死發(fā)生率與灰度值呈正相關(guān)(r=0．948，P<0．01)；當(dāng)灰度值大于39．25±2．99時(shí)，觀察到每個(gè)輻照點(diǎn)都出現(xiàn)了凝固性壞死。 2HIFU輻照山羊肌肉組織，灰度值為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．

8、16、82．67±4．00時(shí)對(duì)應(yīng)的組織壞死體積(ml)分別為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。閾灰度值、最佳灰度值及壞死飽和體積分別為8．71±1．71、54．25±3．60、2．58±0．04ml。當(dāng)灰度值在(8．7l±1．71～54．25±3．60)時(shí)，壞死體積與灰度值呈正相關(guān)(r=0

9、．986，P<0．01)；當(dāng)灰度值超過(guò)54.25±3.60時(shí)，隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，灰度值繼續(xù)增加，但壞死體積變化不明顯(P>0．05)，壞死體積與灰度值不相關(guān)(r=0．262，P>0．05)。 結(jié)論：l.對(duì)兔肌肉組織進(jìn)行HIFU輻照時(shí)，B超灰度值存在閾灰度值、最佳灰度值，組織壞死存在壞死飽和體積，壞死體積與灰度值在一定范圍內(nèi)(灰度值在閾灰度值與最佳灰度值之間變化時(shí))呈正相關(guān)；當(dāng)灰度值達(dá)到最佳灰度值時(shí)，組織壞死體積達(dá)到飽和。表明在

10、HIFU應(yīng)用中可以利用B超灰度值來(lái)評(píng)估凝固性壞死體積。 2.HIFU輻照兔肌肉組織時(shí)，B超灰度值與組織凝固性壞死發(fā)生率在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，當(dāng)灰度值達(dá)到一定值(39.25±2.99)時(shí)，觀察到每個(gè)輻照點(diǎn)都出現(xiàn)了凝固性壞死。提示HIFU輻照時(shí)輻照區(qū)有灰度改變卻無(wú)凝固性壞死出現(xiàn)的現(xiàn)象可能是輻照劑量不足、灰度值太低所致。 3.對(duì)山羊肌肉組織進(jìn)行HIFU輻照時(shí)，壞死體積與灰度值在一定范圍內(nèi)(灰度值在閾灰度值與最佳灰度值之間變化時(shí)