低頻率HIFU栓塞兔股動脈及其對肌肉組織影響的實驗研究.pdf

1、背景和目的:血管栓塞可用于多種疾病的治療。迄今為止，英國和日本科學(xué)家的研究結(jié)果表明：特定輻照參數(shù)的HIFU(3．2MHz，1．7MHz)可以損傷動脈血管，使直徑為亞毫米級的動脈形成血栓。但僅僅對亞毫米級的血管進行栓塞并不能滿足臨床需要，而且他們所采用的輻照參數(shù)會使血管周圍組織發(fā)生凝固性壞死。我們的前期研究證明低頻率(0．8MHz)HIFU可以損傷毫米級血管(兔股動脈，直徑1．1Illin)，并使部分血管閉塞，但動脈功能可在短期內(nèi)恢復(fù)，同

2、時也會使血管周圍組織凝固性壞死。本實驗旨在研究進一步降低頻率，用0．4MHz的HIFU輻照是否可以實現(xiàn)在毫米級的動脈(兔股動脈，直徑1．1mm)內(nèi)形成血栓，同時以動脈周圍的肌肉組織為靶組織，研究該輻照參數(shù)的HIFU對其的影響，探索一種完全非侵入性的栓塞血管的新方法。 方法頻率0．4MHz，四種焦域聲強(¨94W／cm2、1592W／cm2、1990W／em2、2388W／cm2)，掃描速度為5mm／s，掃描線長10mm，平均輻照

3、時間60s。80只新西蘭大白兔隨機分為4組。采用HE染色、彈力纖維染色方法，光鏡下觀察HIFU輻照后1天、3天、7天兔股動脈內(nèi)血栓形成情況及血管內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞的組織學(xué)變化，透射電鏡觀察超微結(jié)構(gòu)的變化。通過觸摸兔股動脈搏動情況，彩色多普勒超聲血流顯像(colorDopplerflowimaging，CDFI)和X線數(shù)字減影血管造影(digitalsubtractionangiography，DSA)檢查及隨訪HIFU輻照后1天、3天

4、和7天兔股動脈內(nèi)血流情況。 將32只新西蘭大白兔隨機分為2組，平均每組16只，分別使用頻率為0．4MHz，焦域聲強1990W／cm2、2388W／cm2的HIFU輻照兔股動脈，掃描速度為5mm／s，掃描線長10mm，平均輻照時間60s。于輻照后14天和21天用前述方法觀察兔股動脈組織學(xué)和血流動力學(xué)的變化。 將40只新西蘭大白兔隨機分為2組，平均每組20只，選擇頻率為0．4MHz，焦域聲強1990W／cm2、2388W／c

5、m2的HIFU對兔大腿骨骼肌進行點輻照，輻照時間20s。輻照后1天、lO天，對輻照靶區(qū)肌肉組織進行HE染色檢查、透射電鏡檢查及墨汁灌注實驗，觀察靶區(qū)肌肉的組織學(xué)和超微結(jié)構(gòu)變化。 結(jié)果使用頻率為0．4MHz的HIFU輻照后，(1)焦域聲強為1194W／cm2時，動脈內(nèi)未發(fā)現(xiàn)血栓形成，動脈血管未出現(xiàn)明顯的組織學(xué)變化，血流動力學(xué)指標(biāo)也無明顯改變。(2)焦域聲強為1592W／cm2時，動脈內(nèi)未發(fā)現(xiàn)血栓形成，血管壁也未見明顯組織學(xué)變化，血

6、流動力學(xué)指標(biāo)發(fā)生了可逆性改變。(3)焦域聲強為1990W／cm2、2388W／cm2時，股動脈血管內(nèi)血栓形成，血管內(nèi)皮及內(nèi)皮下組織出現(xiàn)明顯組織學(xué)變化。兔股動脈血流中斷，隨訪21天，未見再通。 使用頻率為0．4MHz，焦域聲強為1990W／cm2、2388W／cm2的HIFU輻照兔大腿骨骼肌后，兩種聲強造成的損傷相似。HIFU輻照后1天和10天，肉眼均未見靶區(qū)有明顯損傷。輻照后1天：可見靶區(qū)肌肉組織中微動脈、毛細血管內(nèi)有血栓形成；

7、用墨汁灌注髂內(nèi)動脈，靶區(qū)顏色較周圍組織明顯變淺，靶區(qū)內(nèi)被灌注血管數(shù)目明顯減少；肌肉組織和肌細胞內(nèi)有大小不等的空泡存在。輻照后第十天，肌肉組織中血管內(nèi)血栓仍存在；墨汁灌注髂內(nèi)動脈，靶區(qū)顏色和周圍組織無明顯差別，被灌注血管數(shù)目和對側(cè)無明顯差別；被損傷肌肉組織中可見均質(zhì)紅染的膠原纖維，肌肉組織呈瘢痕修復(fù)表現(xiàn)。 結(jié)論(1)頻率為0．4MHz的HIFU輻照直徑1．1mm的兔股動脈，在焦域聲強為¨94W／cm2時，股動脈的組織學(xué)及血流動力學(xué)