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高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)利用聚焦超声换能器,将体外低能量超声波聚焦于体内微小靶区,通过焦点处高能量超声产生瞬态高温、空化效应、机械效应等作用使靶区内细胞发生不可逆性凝固性坏死,以达到无创局部切除病灶而不损伤周围正常组织的目的。HIFU治疗含有较大血管组织时,由于血流迅速将超声波能量带走,难以在靶区形成有效的能量沉积,这使得HIFU治疗血供丰富肿瘤时,治疗效率降低,同时,HIFU辐照会损伤靶区2mm以下的血管。近年来,超声微泡造影剂被认为是一种提高HIFU治疗效率的增效剂。将超声造影剂应用于HIFU治疗时,一方面,微泡造影剂增加了组织内的空化核,将有利于超声能量在靶区的沉积;另一方面,HIFU声轴方向上邻近焦点的较大血管内含有一定浓度的造影剂,HIFU辐照时会不会带来焦点以外能量沉积的增加,从而引起焦点邻近血管的损伤,带来安全性问题。本课题选用新型超声微泡造影剂SonoVue联合HIFU对山羊肝脏组织进行辐照,来研究声轴方向上邻近焦点处存在较大血管时,微泡造影剂的增效性,同时观察声轴方向上邻近焦点血管在HIFU联合微泡造影剂时有无损伤。目的1.探讨声轴方向上邻近焦点处存在较大血管时,HIFU联合SonoVue辐照山羊肝脏的增效性。2.探讨HIFU联合SonoVue辐照山羊肝脏组织时,声轴方向上邻近焦点处较大血管的安全性。方法1.通过超声诊断仪采集血管信息,找到山羊肝脏管径约3mm的血管,将HIFU焦点分别定位于血管处、血管上方和血管下方进行HIFU辐照,功率250W,辐照方式采用直线扫描,线长10mm,速度3mm/s,9遍。实验组HIFU辐照前15s给予0.03ml/kg SonoVue,对照组给予等量生理盐水。计算凝固性坏死体积和能效因子EEF,比较有无SonoVue组凝固性坏死体积和能效因子EEF,评价声轴方向上邻近焦点处存在较大血管时,HIFU联合SonoVue辐照山羊肝脏的增效性。2.通过超声诊断仪采集血管信息,找到山羊肝脏管径约3mm的血管,将HIFU焦点分别定位于血管处、血管上方和血管下方进行HIFU辐照,声功率250W,辐照方式采用直线扫描,线长10mm,速度3mm/s,重复辐照9遍。实验组HIFU辐照前15s给予0.03ml/kg SonoVue,对照组给予等量生理盐水。HIFU辐照前后,采集所选血管的彩色血流图,对比分析辐照前后的彩色充填,实时评价血管功能情况。于HIFU辐照后24 h,处死山羊,通过Evans蓝灌注、HE染色以及维多利亚蓝和丽春红血管双重染色,观察血管损伤情况。结果1.焦点处存在较大血管时,实验组和对照组HIFU辐照后凝固性坏死体积分别为642.92cm3和211.95 cm3,能效因子分别为8.18 J/mm3和24.88 J/mm3,差异具有显著性(P=0.0453);声轴方向上焦点下方邻近区域存在较大血管时实验组和对照组HIFU辐照后凝固性坏死体积分别为706.50 cm3和379.16 cm3,能效因子分别为7.17 J/mm3和14.09 J/mm3,差异具有显著性(P=0.0306);声轴方向上焦点上方邻近区域存在较大血管时实验组和对照组HIFU辐照后凝固性坏死体积分别为1193.20 cm3和91.59 cm3,能效因子分别为4.40 J/mm3和59.72 J/mm3,差异具有显著性(P=0.0092)。2.HIFU辐照前后采集的彩色血流图显示,血管位于焦点时,HIFU辐照后实验组与对照组均可见彩色充填减少或消失;血管位于焦点下方和焦点上方时实验组与对照组均未见彩色充填减少。Evans染料灌注表明,血管位于焦点下方和焦点上方时,实验组和对照组血管周围均未见明显染料外渗。HE染色和维多利亚蓝和丽春红血管染色结果表明:焦点处血管均见损伤,血管内皮细胞破坏,血管壁连续性中断;焦点上方及焦点下方血管实验组与对照组均未见损伤,血管功能完好,结构完整。结论1.声轴方向上邻近焦点处含有较大血管时,SonoVue仍然能够增大HIFU损伤体积,降低能效因子,具有增效性。2. SonoVue能够增强HIFU的治疗效率,一定浓度的微泡造影剂SonoVue不会造成声轴方向上邻近焦点处血管的损伤。