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超声引导的肝肿瘤热消融治疗技术与手术、放化疗等治疗方法相比较具有微创、安全、成本低、副作用少等优势。但由于肿瘤大小、位置以及生物组织结构具有非线性特征等因素,均可使热消融靶区内的温度分布存在不均匀现象,导致肿瘤不能被彻底杀灭,使肿瘤复发、转移。本研究旨在利用低强度超声激励微泡空化联合凝血酶阻塞肝肿瘤微血管,降低激光热消融治疗中肿瘤周边大血管产生的“热沉降”效应,增强VX2肝肿瘤激光热消融效率,为增强肝肿瘤局部热消融效应提供新的方法。第一部分低强度超声激励微泡空化联合凝血酶栓塞兔肝脏局部微血管作用的实验研究目的:探讨利用低强度超声激励微泡空化联合凝血酶靶向栓塞兔肝脏局部微血管的作用。方法:依照随机对照原则将90只新西兰大白兔分成5组:A组,正常对照组;B组,微泡增强超声空化(Microbubbles enhanced ultrasound cavitation,MEUC)治疗组;C组,单纯凝血酶(Hemocoagulase,HC)治疗组;D组,无水酒精(Percutaneous ethanol injection,PEI)治疗组;E组,微泡增强的超声空化(MEUC)+凝血酶(HC)联合治疗组。将2%0.2ml/kg戊巴比妥钠经兔耳缘静脉注射进行麻醉。开腹后充分暴露兔肝脏,将超声空化治疗仪探头涂无菌耦合剂后与兔肝表面紧密接触并作用10min。MEUC组与MEUC+HC联合组空化治疗时使用微量泵持续泵入微泡SonoVue(0.2mL/kg)。MEUC+HC联合组在超声空化治疗3min后利用21-G穿刺针经超声引导下在空化治疗区域内注射凝血酶1KU。无水酒精局部注射方法同凝血酶注射。超声造影(Contrast enhanced ultrasound,CEUS)影像评估肝脏治疗靶区术前及术后局部血流变化。将2ml(0.05ml/kg)微泡造影剂SonoVue悬浮液溶解在5ml盐水中通过耳静脉团注。图像被数字化存储5min以保证完整观察造影剂在肝脏治疗靶区不同时相的变化情况。QontraXt软件定量分析肝组织局部治疗靶区微血管血流灌注及微循环时间强度曲线(Time intensity curve,TIC)改变。应用光学电子显微镜、透射电子显微镜(Transmissions electron microscope,TEM)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对治疗靶区组织超微结构的变化进行定性及定量分析。结果:MEUC+HC联合组术后1h及7d的QontraX评估结果显示TIC曲线峰值(Peak signal intensity,Peak),治疗靶区局部血流容积(Regional blood value,RBV),最大信号强度(Maximum signal intensity,SImax)及平均信号强度(Mean signal intensity measured,SImean)均显著低于其他各组(P<0.01)。MEUC+HC联合组肝内治疗靶区局部微血管毁损数量与微血栓数量显著高于其它治疗组(P<0.01)。病理结果显示MEUC+HC联合组治疗区周边组织未发现明显损伤。结论:低强度超声激励微泡空化联合凝血酶可以有效的阻塞兔肝脏局部微血管。第二部分低强度超声激励微泡空化联合凝血酶栓塞兔肝VX2肿瘤微血管作用的实验研究目的:探讨利用低强度超声激励微泡空化联合凝血酶靶向栓塞肝肿瘤微血管的作用。方法:将VX2肝肿瘤瘤体植入新西兰大白兔肝脏左叶,待单肿瘤结节生长到合适大小(1.0-1.5cm),于相同时间点将60只荷瘤兔依照随机对照原则分为5组。A组,正常对照组;B组,单纯凝血酶(HC)治疗组;C组,超声空化(UC)治疗组;D组,微泡增强的超声空化(MEUC)治疗组;E组,微泡增强的超声空化(MEUC)+凝血酶(HC)联合治疗组。60只兔子经2%0.2ml/kg戊巴比妥钠麻醉后,在实时超声引导下,通过LA532探头经腹肝脏扫查定位肝脏左叶为肿瘤种植点,利用18-G穿刺套管针,将1-2-mm~3肿瘤组织颗粒及同样大小的可吸收明胶海绵推送入肝组织内。多普勒超声图像显示VX2肿瘤血流灌注情况。利用超声造影(CEUS)评估包括出血等并发症,监测肿瘤生长及测量肿瘤大小。将超声空化治疗仪(仪器参数:1MHz探头;400-cycle pulse length;PRF 9Hz;1MPa)治疗探头作无菌处理,涂无菌耦合剂后与兔肝肿瘤紧密接触并作用10min。MEUC组与MEUC+HC联合组在进行空化辐照治疗的同时静脉持续泵入微泡SonoVue(0.2mL/kg)。MEUC+HC联合组在超声空化治疗3min后利用21-G穿刺针经超声引导下在空化治疗的肿瘤内注射凝血酶1 KU。超声造影评估术前及术后肿瘤血流变化情况。QontraXt软件定量分析肿瘤微血管血流灌注及微循环时间强度曲线(TIC)改变。H&E,TEM定性及定量分析肿瘤组织及周边组织超微结构变化。TUNEL及免疫组化定量分析肿瘤周边组织细胞生长,凋亡情况及微血管密度。结果:MEUC+HC术后1h及7d的QontraX评估显示TIC曲线峰值(Peak value),局部血流容积(RBV)及曲线下面积(Area of under curve,AUC)均显著低于其他组(P<0.01)。MEUC+HC联合组较MEUC组及HC组治疗显著抑制肿瘤生长(P<0.01)。治疗后7d,MEUC和MEUC+HC组较其它组均有发生显著性坏死(P<0.01)。治疗后7d,MEUC+HC组肿瘤细胞凋亡水平明显高于其他组(P<0.01),MEUC+HC治疗组肿瘤细胞增殖水平明显低于对照组和各治疗组(P<0.01)。MEUC+HC组微血管数量较对照组明显减低(P<0.01)。结论:低强度超声激励微泡空化联合凝血酶可有效栓塞肝肿瘤微血管,抑制肿瘤生长,该方法可用于增效激光热消融的治疗效果。第三部分低强度超声激励微泡空化联合凝血酶增强兔肝VX2肿瘤Nd:YAG激光消融效率的实验研究目的:探讨低强度超声激励微泡空化联合凝血酶增效激光消融治疗兔肝VX2肿瘤作用的安全性及有效性。通过栓塞肝肿瘤微血管作用,减少激光热消融治疗过程中的“热沉降”效应,达到抑制肿瘤生长的目的。方法:将VX2肝肿瘤瘤体植入新西兰大白兔肝脏左叶,待单肿瘤结节生长到合适大小(1.0-1.5cm),于相同时间点将120只荷瘤兔依照随机对照原则分为5组。A组,正常对照组(单纯肿瘤组);B组,激光消融(Percutaneous Laser Ablation,PLA)治疗组;C组,凝血酶(HC)+激光消融(PLA)治疗组;D组,微泡增强超声空化(MEUC)+激光消融组(PLA)治疗组;E组,微泡增强的超声空化(MEUC)+凝血酶(HC)+激光消融(PLA)治疗组。Nd:YAG激光光纤为600μm光导纤维。在超声引导下光导纤维通过21-G穿刺针放置在肿瘤的内部。激光做功为5W 6min。超声造影(CEUS)影像评估术前及术后1 h,1d,7d,14d的肿瘤血流变化。QontraXt软件定量分析肿瘤微血管血流灌注及微循环时间强度曲线(TIC)改变。H&E及TEM定性及定量分析肿瘤组织及周边组织超微结构变化。TUNEL及免疫组化定量分析肿瘤周边组织细胞生长,凋亡情况及微血管密度。结果:MEUC+HC+PLA联合治疗组消融治疗1h及14d后肿瘤坏死体积明显大于其它治疗组(P<0.01)。QontraX评估显示MEUC+HC+PLA联合术后1h及7d的TIC曲线峰值(peak value),局部血流容积(RBV)及曲线下面积(AUC)均显著低于其它治疗组(P<0.01)。MEUC+HC+PLA联合治疗组较其它治疗组显著抑制肿瘤生长(P<0.01)。治疗后7d,MEUC+HC+PLA组细胞凋亡水平明显高于其他组(P<0.01),MEUC+HC+PLA治疗组细胞增殖水平明显低于对照组和各治疗组(P<0.01)。MEUC+HC+PLA组微血管数量较对照组明显减低(P<0.01)。结论:低强度超声激励微泡空化联合凝血酶可以增加激光消融兔肝VX2肿瘤的消融体积,增强消融效果,该方法可用于提高风险位置的肿瘤治疗的安全性。