超声波、脉冲高强度聚焦超声与超声微泡造影剂 王志刚

超声波、脉冲高强度聚焦超声与超声微泡造影剂 王志刚 超声波、脉冲高强度聚焦超声与超声微泡造影剂 王志刚 (重庆医科大学超声影像学研究所) Ultrasound, pulsed high-intensity focused ultrasound and ultrasound contrast agnet Wang Zhigang Institute of ultrasound imaging , Chongqing university of medical sciences, Chongqing 400010, China 近年来，超声微泡造影剂在疾病治疗中作用也日趋明显。本文就超声微泡造影剂在治疗中的研究应用进展作一综述。 1、超声微泡造影剂 近年，超声造影剂的研制取得了明显进展，主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在造影剂微泡的直径缩小(<8μm)，使其能经外周静脉注射后通过肺循环最终到达靶器官或靶组织，实现感性趣区组织回声增强;造影剂微气泡的稳定性有一定提高，可观察到造影剂在感性趣区组织中的情况。各种类型的造影剂相继出现，如白蛋白、脂质、表面活性剂类及具有广阔前景的高分子材料类造影剂。我们研制的表面活性剂类超声微泡造影剂在心肌和肝脏造影中均取得良好的显影效果，并用于对正常、炎性和肿瘤转移淋巴结的鉴别研究。进一步研制的含磷脂酰丝氨酸(PS)的靶向微泡，实现了对犬心肌缺血再灌注范围及严重程度的无创性地评价。而可用于包裹药物、基因的新型造影剂的研究为超声微泡造影剂在治疗领域的应用提供了前提。我们已研制出了聚乳酸/羟基乙酸(PLGA)超声微泡造影剂，属于高分子材料合成的微泡造影剂。其具有以下特点:超声可将微泡破坏;微泡均匀度极好;可根据需要调整微泡直径，可从数百纳米至数微米;还可以包裹药物或基因，制成靶向超声微泡造影剂.我们用此造影剂已在体外和体内肝脏、淋巴结等组织取得良好显影效果。针对巨噬细胞的靶向高分子超声微泡造影剂在体外实验中也显示了对巨噬细胞的良好亲和力。 超声波有空化效应，辐照超声微泡可致“声孔效应”，其形成的微流、冲击波、射流，可将周围组织细胞壁和质膜击穿，产生可逆性或不可逆性小孔。超声微泡造影剂作为空化核，可降低空化域值，大大提高其声空化作用。研究表明，在输入微泡前，超声照射并不引起微血管的破坏;同样，输入微泡不使用超声照射也不引起微血管破坏。而在输入造影剂并超声照射后，可引起直径?7µm的微血管损伤。超声微泡在治疗中的作用主要是利用其空化效应的结果。我们的研究表明，超声破坏微泡可使体外培养的平滑肌细胞出现可逆性小孔，这可能是微泡增强体外培养细胞基因转染的 机制 综治信访维稳工作机制反恐怖工作机制企业员工晋升机制公司员工晋升机制员工晋升机制图 。在体内实验中，采用超声破坏微泡可使心肌毛细血管和心肌细胞膜通透性增加，此可能是超声微泡造影剂用于局部基因或药物定位释放的机制之一。 2.超声微泡造影剂在治疗中的研究及应用 2.1携带基因治疗 超声破坏微泡为基因转移提供了一种无创、简便、有效、可以实时监控的转移技术，用一定能量的超声波辐照破坏微泡后，微泡所携带的基因可通过破裂的微血管和增宽的内皮间隙进入组织间隙，提高了局部基因浓度。国外和我们的研究表明:超声波破坏微泡可使基因的转染率和表达明显提高，有报道，可使裸露DNA的转染率提高3000倍。目前，对超声微泡介导的基因转染涉及心脏、血管、肝脏、肾脏、神经系统等众多领域，特别是心血管疾病的基因治疗中。我们针对基因治疗中常用心肌直接注射法的有创性和现有载体的有限性，采用超声破坏微泡方法介导基因转染心肌组织，实现了心肌中VEGF基因的高效表达，促进了缺血心肌血管的新生;针对骨骼肌局部输入质粒转染率低的缺陷，我们用超声破坏微泡的方法介导VEGF质粒基因，进行兔下肢血管闭塞治疗，促进了下肢血管的新生，为治疗提供了一种新型、无创、高效的基因转移技术。用此基因转移技术同样实现了体外对肿瘤细胞的基因转染，可为肿瘤的基因治疗提供一种新方法。采用超声破坏微泡的方法也实现了质粒载体和腺病毒载体在肝脏的高效表达。 2.2溶栓治疗 血栓形成和栓塞是许多临床紧急事件，如急性心肌梗死、中风和肺动脉栓塞的关键因素。及时、恰当 地溶栓治疗常常能挽救患者生命。但由于大剂量纤溶剂会引起出血等并发症，静脉溶栓治疗的应用存在局限性。自1976年Trubestein首次使用血管内高频超声溶解血栓获得成功后，利用超声进行溶栓治疗受到广泛关注。随着超声微泡造影剂的发展，在血栓显影中显示出巨大优势。20世纪80年代有人提出可以使用微泡与超声联合溶栓，但直到1995年Porter才进行了真正有实际意义的微泡联合超声助溶的实验。此后，不少研究证实，在理想的条件下，微泡与超声合用可以完美地溶解血栓，并且不会引起出血等并发症。目前，对血栓靶向超声造影剂的研究也得到发展，将有助于提高其溶栓效果。不仅可利用超声联合微泡造影剂进行溶栓治疗，而且研究发现，超声微泡造影剂可提高溶栓药物的作用，将溶栓药物与微泡结合将有助于局部的溶栓效果，可降低并发症。我们的研究还发现，低频超声联合白蛋白微泡可促进尿激酶溶解体外血栓的作用。Wu等在体外实验中，将尿激酶结合在MRX,408微泡的外壳上，当微泡与血栓结合后，用超声波照射引起微泡破裂，释放出药物，从而使血栓软化、溶解。研究证实，治疗性超声、超声造影剂、溶栓药物联合应用于溶栓的效果，明显好于超声与药物联合应用或单独使用药物溶栓，不仅更有效、快速，而且能减少溶栓药物剂量，减轻或避免其不良反应。因此，溶栓治疗已成为超声微泡携药物治疗的有前景的研究、应用课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 2.3抗肿瘤治疗 肿瘤滋养血管在恶性肿瘤的生长和转移中起着重要的作用，而用低功率超声破坏微泡可引起肿瘤血管栓塞，在体外实验中也发现超声破坏微泡可使肿瘤细胞发生溶解和凋亡。这有可能为恶性肿瘤治疗提供一种无需加入基因或药物，只用超声破坏微泡的简便、无创、有效的方法。我们的研究发现，用超声破坏微泡可使肿瘤新生血管发生明显的超微结构改变，引起内皮细胞线粒体肿胀、髓样变、细胞质空化等，为超声微泡造影剂直接治疗肿瘤提供了理论依据。我们研制的“低功率超声辐照微泡肿瘤治疗系统”、“超声微泡造影剂携基因治疗系统”已成功地进行了动物实验，获得国家发明专利受理。将十分有利于此项研究的深入开展。 3.脉冲高强度聚焦超声与超声微泡造影剂 脉冲高强度聚焦超声(Pulsed high-intensity focused ultrasound,PHIFU)的治疗原理主要是依赖于机械效应。脉冲的机械作用发生累积，机械波的振动可使细胞膜破坏;并且脉冲辐照工作周期足够短，产生的热量能够在脉冲之间消散，不被组织吸收。它的声学参数如下:总声强20.5 W，脉冲频率0.5Hz，工作周期4.5% (持续90 msec;间隔2000 msec)。而传统的高强度聚焦超声(HIFU)是将高声强超声能量聚焦在某一点上，形成焦域，焦域处的超声能量极高，当它作用于生物组织的某处时，由于瞬态的高温(60,100?)效应和空化效应，就可使该处的组织凝固性坏死而形成生物学焦域。 尽管单用超声可以治疗疾病，但其作用有限。微泡在血液中作为空化核存在，可以降低超声空化的阈值。PHIFU局部组织辐照增加基因的转染和表达，可能是由于瞬时辐照能量的吸收，使其整个细胞移位，在聚焦区域的边缘，有移位和无移位的组织之间细胞间距增大。超声波辐照已经显示能够诱导内皮细胞之间缝隙形成和上皮细胞间距增加。这种非破坏性地增大细胞间的间距增加了纳米粒在细胞间的扩散。故两种方式可以结合起来，有助于促进基因的转染和表达，靶向传输药物到肿瘤以及增强超声微泡造影剂溶栓作用。 4.超声微泡造影剂用用于治疗的声像图监控 随着新型超声造影剂的开发与推广，组织声学造影迅速发展，已成为超声诊断和治疗的一种有效方法。通过注射超声微泡造影剂，可发现一般二维超声不能发现的病灶，亦有利于不同病灶之鉴别。用 “DFY型实时超声图像定量 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 诊断仪”监控组织声学造影效果，有利于不同组织特性的判断，也可进行无创性的定量分析，使超声检测结果更为准确、客观，有助于临床评价病变。声像图可以引导、监控携带基因的微泡到达靶器官，用一定能量的超声波击碎微泡可在靶组织进行基因转染，并可用“诊断仪”进行实时监控及随访，观察其声像图回声强度变化。 超声微泡造影剂具有广阔的发展前景。随着将分子生物学、物理、化学及材料学(包括纳米技术)等与超声相结合的“超声分子影像学”的诞生和不断发展，超声微泡造影剂不仅可用于诊断领域，其携带基因或药物治疗疾病的研究、应用将有望获得突破性的进展。