背景:用高强度聚焦超声的热效应消融肿瘤存在一定的副作用,临床应用受到限制。近年,针对微泡超声造影剂(以下简称微泡)的深入研究发现,微泡具有潜在的治疗作用,主要表现在微泡的药物载体作用和超声空化增强作用两方面。其中,微泡介导的超声空化作用具有机械性(非热效应)定位损伤消融组织的潜在能力,而且可以发生在平均能量较低的水平。这种情况下,高强度超声热消融的副作用可能完全避免。目的:本研究采用脂膜微泡、平均能量低于5 W/cm~2的平面超声治疗仪和脉冲式聚焦超声治疗仪,希望通过微泡增强的超声空化效应损伤兔肠系膜血管内皮细胞及基底膜等血管壁结构,达到损伤、破坏、甚至栓塞血管的目的,并考察微泡剂量、辐照时间等因素对血管损伤程度的影响。另外,实验中还使用纤维蛋白原,旨在促进损伤后血管内凝血。最终目的是探索一种新的肿瘤超声空化治疗方法。方法:1.低强度平面治疗超声波联合纤维蛋白原微泡栓塞兔肠系膜微血管采用本实验室已熟练运用的直接连接法制备结合纤维蛋白原的微泡,并检测纤维蛋白原的浓度,与相同理论浓度的纤维蛋白原溶液中纤维蛋白原的实际浓度进行比较。用辐射法对本实验室自行研制的平面超声治疗仪进行声学检测。新西兰大白兔20只随机分为单纯超声辐照组、单纯纤维蛋白原微泡组、纤维蛋白原加超声辐照组、纤维蛋白原微泡加超声辐照组共4组进行实验。静脉注射结合纤维蛋白原的微泡,用频率为2 MHz的低强度治疗超声照射,用体视显微镜观察,对比超声照射前后肠系膜微血管内血液流动情况;照射后经静脉推注伊文思蓝溶液,肉眼观察照射区域肠系膜微血管伊文思蓝灌注后染色情况。2.微泡介导的脉冲式聚焦超声波损伤兔肠系膜小动静脉的实验仪器声学检测:采用针式水听器对本实验室自行研制的脉冲式聚焦超声治疗仪进行声学测量,参数包括峰值声压和空间峰值时间平均声强。温度测量:用红外线热像仪测定聚焦超声辐照前后靶区组织的温度,初步评价聚焦超声治疗仪有无明显的热效应。实验分组:36只新西兰大白兔依微泡注射剂量分为0 ml/kg、0.01 ml/kg、0.02ml/kg、0.05 ml/kg及0.2 ml/kg组,依辐照时间不同分为0s、20s、40s及60s组,包括纤维蛋白原微泡组、纤维蛋白原加超声辐照组及纤维蛋白原微泡加超声辐照组,共计12组,经静脉注射微泡,用脉冲式聚焦超声辐照肠系膜小动静脉。病理观察:大体观察血肿面积,组织病理学检查评价微泡介导下超声空化对小动静脉的损伤。结果:结合纤维蛋白原的微泡混悬液和纤维蛋白原溶液,两者的纤维蛋白原活性差异无统计学意义。声学检测结果:平面超声治疗仪输出声功率1.02 W,声强0.30 W/cm~2;聚焦超声治疗仪峰值声压1.0 MPa,占空比1%,根据公式I=p~2/2pc(I为空间峰值时间平均声强,P为峰值声压,ρ为水密度,c为水中声速,)得出声强I=0.33 W/cm~2。平面超声治疗后体视显微镜观察,纤维蛋白原微泡加超声组照射前肠系膜微血管内血液流动通畅、迅速,照射后照射区域血液流动消失,未照射区域血液流动通畅、迅速;静注伊文思蓝后照射区域微血管伊文思蓝染色未见充填,仍呈红色,未照射区血管呈蓝色。温度测量:聚焦超声辐照前后靶区组织的温度差异无统计学意义。聚焦超声辐照后,从大体上观察到辐照区域伴行的小动静脉周围血肿形成;病理光镜下可见小动静脉管腔内红细胞边集,内皮细胞走向改变、缺失,平滑肌层出现红细胞,管腔内可见纤维蛋白样物质聚集、附壁,并逸出至管外,管腔外间质红细胞外渗。结论:纤维蛋白原与微泡混合后可以保持原有活性。纤维蛋白原微泡联合平面治疗超声照射,可以导致兔肠系膜微血管腔内血栓形成,局部血供阻断。脉冲式聚焦超声在60 s的辐照时间内产生的热效应微小,可忽略不计。经耳缘静脉注射微泡,采用低能量的脉冲式聚焦超声辐照,可以导致肠系膜小动静脉管壁破裂损伤,血管内容物外溢,管腔内血栓形成,其损伤程度并不随着辐照时间的延长而加重,但在一定范围内随着微泡剂量的增加而加重。