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背景和目的前期的一些研究发现HIFU辐照后即刻超声声像图上靶区呈现的强回声现象和HIFU治疗过程中的空化效应和气泡行为有关。以往超声实时监控过程也正是基于这个原理，通过治疗后即刻声像图变化和灰度值变化来判断凝固性坏死的可靠性和判断治疗靶区的准确性，虽然收到较好的效果，但是并不是真正意义上的实时监控，其靶区治疗过程中灰度值的变化过程不能得到有效监控，并且若治疗过程中靶区发生偏离，治疗后才显示实际焦区靶点位置，此时难以纠正。因此，在治疗过程当中对靶区的实时监控是十分必要的。本文旨在通过超声成像对脉冲高强度聚焦超声辐照区的超声实时监控的研究，探讨脉冲高强度聚焦超声辐照过程中B超监控的可行性，以及各脉冲高强度聚焦超声参数辐照下焦域灰度及组织学改变，为HIFU辐照过程中实时监控提供新的思路及可靠的实验依据。材料和方法1.脉冲高强度聚焦超声辐照即刻的B超图像观察及生物学效应实验1.1实验仪器：（1）采用Siemens公司与重庆海扶技术有限公司联合研制的MR引导的HIFU治疗系统（MRIgHIFU）,超声换能器参数：焦距150mm、直径200mm、频率1MHz。（2）JC型聚焦超声肿瘤治疗系统(由重庆海扶(HIFU)技术有限公司研制),超声换能器参数同MRIgHIFU治疗系统。1.2实验材料：选择血管及结缔组织较少的新鲜牛肝（牛屠宰后6h内），切成10cm×10cm×8cm大小的组织块，浸泡在0.9%的生理盐水中冲洗至基本没有血液，脱气后备用。1.3实验方法：（1）选取12块新鲜离体牛肝组织，采用定点点打方式辐照，设置辐照功率为300W，辐照深度为20mm，实验组（PHIFU组）按占空比分为1～5组，占空比及相应辐照时间分别为5%、120s；10%、60s；20%、30s；50%、12s；75%、8s；对照组（CHIFU组）辐照时间设为6s。辐照过程中通过MRI监测各辐照焦点温度。（2）上述实验在JC型聚焦超声肿瘤治疗系统上重复，辐照参数同上，通过B超记录辐照前和辐照后即刻的声像图。观察辐照中焦点温度变化，辐照后即刻声像图灰度差值，及靶区坏死体积。2.脉冲高强度聚焦超声辐照过程中声像图实时监控实验2.1实验仪器及软件：（1）JC型聚焦超声肿瘤治疗系统(由重庆海扶(HIFU)技术有限公司研制),治疗头频率为0.93MHz，直径为220mm，焦距为140mm。（2）灰度处理软件：GrayAnalyse（由重庆海扶(HIFU)技术有限公司自主研发）。（3）视频处理软件Photron FASTCAMViewer3.0（美国Photron公司）。2.2实验材料：同第一部分2.3实验方法：辐照深度20mm，辐照时间5s，脉冲重复频率10Hz。功率组固定占空比10%，功率分别为150W，250W，350W，450W，550W。占空比组固定功率600W，占空比分别为2%，4%，6%，8%，10%。每个参数重复实验10次。采用B超观察整个辐照过程中靶区灰度的变化情况，分别选取辐照前、辐照过程中（1s、2s、3s、4s、5s）以及辐照后即刻的声像图，计算各声像图中靶区的灰度差值，并比较辐照过程中Kn(n=1、2、3、4、5s）和辐照后即刻（Kj）灰度差值大于灰度阈值10的几率。结果1.第一部分实验辐照过程中，对照组、3～5组最高温度分别为（95.60±11.50）℃、（89.60±12.60）℃、（89.90±12.10）℃、（94.10±9.70）℃，各组间差异均无统计学意义(P均＞0.05），靶区组织为灰白色凝固性坏死；1、2组最高温度分别为（53.30±3.90）℃、（56.70±4.10）℃，两组差异无统计学意义(P＞0.05），靶区组织呈空洞状损伤。且各辐照组坏死区域的长、宽、厚及体积两两比较差异均无统计学意义（P均＞0.05）。染色后镜下观察，1、2组细胞结构完全破坏，核固缩，胞浆内可见大量空泡；对照组与3～5组细胞结构破坏，部分核仁消失，胞浆呈匀质状。观察辐照后即刻B超图像，1、2组靶区图像表现为灰度变化不明显，甚至出现低回声区；对照组与3～5组靶区图像均为高回声区。2.第二部分实验辐照过程中， PHIFU辐照过程中随着功率、占空比和时间的增加，靶区灰度值增高，但辐照后即刻靶区灰度值与辐照前相比减弱或消失，K2、K3、K4、K5远大于Kj（P＜0.05）。靶区肉眼下观察，牛肝组织损伤区域为空洞；光镜下观察，空洞边界与正常组织明显不同，空洞的边缘可见细胞结构破坏，细胞核固缩，胞浆呈均质状，胞浆内可见空泡。结论1. CHIFU与高占空比PHIFU易形成热效应、造成靶区组织凝固性坏死，其靶区对应的辐照后即刻的B超图像表现为高回声区；低占空比PHIFU主要通过非热效应造成靶区组织空洞状损伤，其靶区对应的辐照后即刻的B超图像灰度变化不明显，因此辐照后即刻声像图的灰度变化不能完全反应组织损伤情况；且PHIFU辐照中占空比的大小对组织坏死体积无明显影响。2.在PHIFU辐照过程中，随着占空比的增大、功率的增强，灰度值增高，但辐照后即刻灰度值迅速大幅度降低。3. PHIFU辐照过程中声像图实时监控的方式较辐照后即刻声像图监控方式更加有效。