雙頻聚焦超聲誘發(fā)犬生物電的實驗研究.pdf

1、第一部分雙頻聚焦超聲系統(tǒng)的研制及初步測試
　　目的：建立雙頻聚焦超聲系統(tǒng)。測試雙頻聚焦超聲換能器的聲場情況，并分別測試該系統(tǒng)的功率源、聚焦超聲換能器、機(jī)械運動及超聲影像部分的實際工作情況。
　　方法：以JC型聚焦超聲系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對聚焦超聲換能器采用左右對稱切割的方式形成雙頻聚焦超聲換能器，采用兩部獨立工作的功率源分別對超聲換能器的兩部分進(jìn)行獨立控制。將功率源、聚焦超聲換能器、機(jī)械運動及超聲影像各部分加以整合，形成雙頻聚焦超聲

2、系統(tǒng)。采用輻射壓力法對該換能器的輸出聲功率進(jìn)行檢測。采用離體牛肝實驗對超聲換能器焦點情況及整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測。
　　結(jié)果：超聲換能器左右兩部分能獨立控制，使左右兩部分能夠分別在同頻、差頻狀態(tài)下工作；聲場檢測顯示換能器的聲-電轉(zhuǎn)化效率為40.5％，聚焦超聲焦點為3×3×12mm；功率源部分輸出穩(wěn)定，輸出電功率范圍為1-120W，可以實現(xiàn)輸出電功率以0.5W為單位的調(diào)節(jié)；機(jī)械運動部分能夠?qū)崿F(xiàn)在X、Y、Z三個軸向上以1mm為單

3、位的直線運動及以1度為單位左、右各向90度的旋轉(zhuǎn)運動；超聲影像部分能夠提供實時二維超聲圖像。整個雙頻聚焦超聲系統(tǒng)各部分能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一工作
　　結(jié)論：雙頻聚焦超聲系統(tǒng)整合良好，能夠協(xié)調(diào)、統(tǒng)一工作。各功能單元性能良好、工作狀態(tài)正常，能夠按照設(shè)計要求進(jìn)行工作。該系統(tǒng)的研制可以為進(jìn)行雙頻聚焦超聲誘發(fā)生物電的實驗研究提供有力的平臺。
　　第二部分雙頻聚焦超聲誘發(fā)犬股神經(jīng)肌電活動的實驗研究
　　目的：目前對于外周神經(jīng)生物電活動探測主

4、要通過神經(jīng)電生理的方法進(jìn)行，需要將電流導(dǎo)入神經(jīng)干所在部位，這樣的刺激方式存在一定的缺陷。本研究嘗試通過雙頻聚焦超聲的方式刺激外周神經(jīng)干，誘發(fā)其動作電位的產(chǎn)生，為神經(jīng)電生理研究提供新的刺激方式，并初步探討該種刺激方式的可行性及安全性。
　　方法：10只健康成年雜種犬麻醉后，對腹股溝區(qū)域皮膚進(jìn)行脫毛、脫脂及脫氣處理。在輔助定位及二維超聲引導(dǎo)下將差頻聚焦超聲焦點定位于股神經(jīng)與腹股溝韌帶交匯區(qū)域。將記錄電極置入犬股前側(cè)肌群后與RM-628

5、0C多導(dǎo)生理記錄儀相連。以Δf=1K，輸出電功率為50W對焦點部位進(jìn)行刺激，RM-6280C多導(dǎo)生理記錄儀記錄相關(guān)肌群的肌電圖。整個實驗過程中行體表心電圖監(jiān)測。實驗結(jié)束后對實驗相關(guān)區(qū)域的各層組織仔細(xì)解剖，了解有無損傷情況。
　　結(jié)果：通過輔助定位及二維超聲引導(dǎo)可以較準(zhǔn)確的將差頻聚焦超聲焦點定位于股神經(jīng)上。所有10只犬在超聲刺激后7.24±2.27ms內(nèi)，RM-6280C可以記錄到肌肉動作電位。實驗后對腹股溝區(qū)域皮膚、皮下、肌肉等各

6、層組織無肉眼可見的充血、出血情況。
　　結(jié)論：采用差頻聚焦超聲的方式，可以非介入、非接觸方式誘發(fā)犬股神經(jīng)干動作電位的產(chǎn)生，并且對周圍組織無明顯損傷。這種誘發(fā)神經(jīng)電位活動的方式具有可行性及較好的安全性，可能為外周神經(jīng)電生理的研究提供新的手段。
　　第三部分雙頻聚焦超聲誘發(fā)犬室性早搏的實驗研究
　　目的：目前對于心臟電生理的研究主要通過介入的方式進(jìn)行，該方式本身存在程序相關(guān)并發(fā)癥和技術(shù)局限性，并需要依賴X線。本研究嘗試通過

7、雙頻聚焦超聲，實現(xiàn)非射線依賴、無創(chuàng)的誘發(fā)心臟電活動。為心臟電生理研究提供新的技術(shù)手段，并探討該方式的可行性及安全性。
　　方法：15只健康成年雜種犬麻醉后，對左側(cè)胸腔建立人工胸水，并對左側(cè)胸壁區(qū)域皮膚進(jìn)行脫毛、脫脂及脫氣處理。在二維超聲引導(dǎo)下將差頻聚焦超聲焦點定位于左室心尖部、靠近后組乳頭肌部位。以Δf=1K，輸出電功率為80W對焦點部位進(jìn)行刺激。以RM-6280C多導(dǎo)生理記錄儀同步記錄犬Ⅱ、aVR、V1、V5四個導(dǎo)聯(lián)ECG。前5

8、只動物在實驗結(jié)束后處死，開胸獲取標(biāo)本，并觀察聲通道組織及心臟有無損傷情況，留取部分組織送病理學(xué)檢查進(jìn)行組織學(xué)評價。后10只動物于飼養(yǎng)3周后復(fù)查ECG，后處死獲取標(biāo)本。
　　結(jié)果：通過建立人工胸水等聲通道處理后，所以實驗動物均可以獲得較為清晰的心臟二維超聲圖像。15只犬在1.93±0.53s內(nèi)ECG記錄顯示出現(xiàn)寬大、畸形的QRS波群。采用RM-6280C生理通道儀數(shù)據(jù)分析軟件對所獲取的ECG進(jìn)行分析：對于竇性節(jié)律的QRS波群時間為6