HIFU治疗中换能器驱动电功率变化机制及规律*

高强度聚焦超声(HIFU)治疗中的驱动电功率对治疗效率起着非常关键的作用,驱动电功率控制的精准性势必会影响治疗的效率和安全性。前期研究表明：HIFU治疗过程中焦域瞬态物理特性的变化会导致换能器的负载阻抗发生变化,进而影响HIFU驱动电功率,但驱动电功率与焦域瞬态物理特性之间的影响关系及规律尚不明确。该文基于电压、电流传感器、空化检测探头和温度传感器等器件,构建了一种HIFU治疗中驱动电功率实时监测及焦域声空化、温度检测系统。基于该实验研究系统,以离体牛心组织作为HIFU辐照对象,分别研究了HIFU焦域温度变化、声空化及组织损伤与驱动电功率之间的变化关系及规律。研究结果表明：当焦域温度升高时,驱动电功率缓慢上升,驱动电功率与温度变化有良好的相关性;当空化产生时,驱动电功率出现明显的波动;当组织出现损伤时,驱动电功率呈陡然下降的变化。三种情景下,驱动电功率变化有明显区别,这有望为区分HIFU治疗过程中焦域处发生损伤和空化以及实时监测靶组织损伤程度提供一种新的解决方案。     

基于被动波束成像的高强度聚焦超声焦点定位*

针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,本文基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不同脂肪、肌肉厚度条件下被动波束成像方法定位焦点的准确性;除此之外,还通过仿体在实验环境下对该方法的有效性进行了初步验证。结果表明,在不同脂肪厚度的仿真模型中,被动波束合成所定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点平均相差（0.54±0.15）mm和（4.76±0.95）mm。在不同肌肉厚度的仿真模型中,由合成算法定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点平均相差（0.51±0.26） mm、（4.95±0.47） mm。仿体实验也验证了被动波束成像定位的焦点比几何焦点更接近实际损伤位置。本文从理论仿真和实验两个角度验证了被动波束成像方法在高强度聚焦超声焦点定位中的优越性,可为该方法进一步走向临床应用提供支撑,对提升高强度聚焦超声手术治疗的安全性有推动作用。     

开环Ebselen衍生物的合成、晶体结构及抑癌活性

以2-氯硒基苯甲酰氯(1)为原料,通过缩合反应,合成得到开环Ebselen衍生物1a～d,其结构经1H NMR,13 C NMR和HR-MS(ESI)表征,采用XRD测定其单晶结构.单晶X射线衍射结果表明,化合物1a～1c属于单斜晶系,P21/n空间群;化合物1d属于正交晶系,P212121空间群.并通过MTT法考察了...     

温度对生物组织模拟液光学特性影响的研究

采用牛奶作为生物组织的模拟液,研究温度变化对生物组织光学特性的影响。应用双积分球技术对牛奶在光波波长为1100~1700 nm、温度25~40℃范围内的光学参量进行了测量,分析光学参量随温度的变化规律。结果表明,温度对散射作用的影响比吸收作用更大,随温度的升高,约化散射系数具有明显减小的趋势。与25℃相比,40℃下的约化散射系数下降了约10%;而吸收率的变化趋势不明显且规律复杂。以上研究结果与公开发表的人体离体皮肤组织光学参量随温度变化的研究结果基本一致,从而为深入研究温度对生物组织光学测量的影响提供了理论和实践上的指导。     

甲状腺癌的傅里叶变换红外光谱研究

应用傅里叶变换红外光谱仪,测定了17例甲状腺癌和23例良性甲状腺疾病术中新鲜离体组织的红外光谱。通过用统计学方法对比分析,发现甲状腺良恶性组织的傅里叶红外光谱之间存在明显差异,其中恶性肿瘤光谱有以下特征：(1)甲状腺癌组织的酰胺Ⅰ带明显红移(P<0.01),酰胺Ⅱ带却出现蓝移(P<0.05),癌组织光谱中I_{1 640}/I_{1 460}和I_{1 640}/I_{1 550}较良性组织明显升高(P<0.01),说明恶性肿瘤不仅蛋白质结构上发生了变化,蛋白质的量化上也有明显变化;(2)与脂类相关的2 955, 2 920, 2 870, 2 850和1 740 cm-1谱带出现概率明显变低,表明癌组织的脂类相对含量降低;(3)与核酸相关的1 241 cm-1谱带明显蓝移至(1 238.29±2.87)cm-1 ,I_{1 080}/I_{1 460}较良性肿物组织有升高(P<0.05),表明癌组织中磷酸二酯基团中PO₂增加,因为在癌细胞分裂增生加快,细胞核内DNA含量增加。研究结果表明,红外光谱有望成为术中快速诊断甲状腺恶性肿瘤的主要方法。     

聚合物基仿生医用胶黏剂的开发与应用

生物医用胶黏剂有望代替手术缝合线用于伤口闭合,可广泛用于皮肤、内脏、心血管、骨和牙齿等软/硬组织伤口的再生修复,市场前景广阔;然而,在湿态下如何使其对生物组织产生强力黏附一直是科学界面临的难题.为解决这一难题,研究者模拟自然界中各种动、植物的黏附策略,开发了一系列仿生医用胶黏剂.本文总结了各种聚合物基仿生医用胶黏剂的开...     

仿贻贝水凝胶在组织愈合中的应用研究

手术线缝合和订皮钉固定是外科手术中修复组织损伤的常规方法,但是对于相对脆弱的软组织,使用组织粘合剂是代替常规组织修复的重要方法之一.尽管合成的组织粘合剂已经得到广泛应用,但是仍然存在一些缺点,例如湿润环境中粘合性差和潜在毒性等.纤维蛋白胶具有良好的止血性能,但是存在拉伸性和粘附性差、价格昂贵等缺点.仿生粘合剂作为组织粘附剂、止血剂或密封剂在临床手术中应用广泛.然而,在组织创伤的修复应用中,发展耐水粘附、具有生物相容性,多功能一体化的医用粘合剂是近年来研究的热点和难点.自从Messersmith课题组报道了受贻贝启发的多功能聚多巴胺涂层以来,含有酚羟基的材料由于其抗氧化、抗菌消炎等功效,被广泛地应用于医学、食品、化妆品和水处理等领域.仿贻贝水凝胶具有优异的组织粘附性、止血抑菌性、生物安全性和可塑性,是理想的医用粘合剂材料.概述了多酚-合成高分子水凝胶、多酚-生物大分子水凝胶、多酚-无机纳米材料复合水凝胶以及聚多巴胺纳米颗粒复合水凝胶在组织粘附、止血抑菌等方面的研究进展和在组织愈合中的应用探索.总结了多酚水凝胶作为医用组织粘附剂、止血剂、密封剂仍需解决的关键问题,并对此领域的发展趋势进行了...     

组织样品大气压质谱分析研究

组织样品中含有丰富的生物分子信息,是代谢组学、脂质组学、蛋白质组学等研究的物质基础。近年来,大气压质谱分析(AMS)技术因具有无需样品预处理即可直接获取组织样品中生物分子种类及含量信息的能力,在组织样品分析中突显了高通量、高灵敏度、高准确性、低样品耗量的特点,已逐渐成为分析组织样品不可或缺的手段。本文以常见的植物、动物和临床术后组织样品为代表,介绍了近年来AMS技术在组织样品分析中的应用进展,结合成像技术,讨论了组织样品AMS的发展趋势。     

乳腺癌患者中磁共振成像参数与E-cadherin和CA153的相关性

本研究探讨磁共振成像参数与上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、癌抗原153(CA153)的相关性及对乳腺癌患者的诊断价值。选取113例确诊为乳腺癌的患者作为研究组,另选取同期75例体检健康的志愿者作为对照组。使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测E-cadherin,采用LIAISON全自动化学发光免疫分析仪检测血清CA153。两组均进行磁共振成像检查,对比两组的磁共振成像参数容量转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外细胞外间隙容积比(Ve),分析Ktrans、Kep、Ve与E-cadherin、CA153的相关性及对乳腺癌患者的诊断价值。结果显示,乳腺癌患者E-cadherin水平降低,病情越严重E-cadherin水平越低;乳腺癌患者CA153水平升高,病情越严重CA153水平越高。E-cadherin与Ktrans、Kep、Ve呈负相关,CA153与Ktrans、Kep、Ve呈正相关(P<0.05)。Ktrans、Kep、Ve三项联合对乳腺癌患者的诊断价值较高(P<0.05)。磁共振成像对乳腺癌患者有较高的诊断价值,且乳腺癌患者血清中E-cadherin...     

TDI联合血清miR-34a在CHD合并PAH患儿诊断中的应用

本研究探讨组织多普勒超声心动图(TDI)联合血清microRNA-34a(miR-34a)在先天性心脏病(CHD)患儿合并肺动脉高压(PAH)诊断中的价值。根据是否发生PAH将112例CHD患儿分为CHD组和CHD+PAH组,均进行TDI检查,分别测量两组患儿的TDI-Tei和TDI-Z,并通过qRT-PCR检测患儿血清miR-34a水平。结果显示,CHD组的TDI-Tei显著低于CHD+PAH组(P<0.001),CHD组的TDI-Z显著高于CHD+PAH组(P<0.001);CHD组的血清miR-34a相对表达量显著低于CHD+PAH组(P<0.001)。相关性分析显示,TDI-Tei与TDI-Z呈负相关关系(r=-0.325,P<0.01),TDI-Tei与血清miR-34a呈正相关关系(r=0.260,P<0.01),TDI-Z与血清miR-34a呈负相关关系(r=-0.386,P<0.01)。TDI-Tei、TDI-Z和血清miR-34a联合诊断CHD合并PAH的AUC和敏感性高于单独诊断。TDI联合血清miR-34a在诊断CHD合并PAH...