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低强度脉冲超声联合制霉菌素可协同抑制兔阴道白色念珠菌生物被膜感染
1
作者 谢梦瑶 杨敏 +1 位作者 李欣 杜永洪 《南方医科大学学报》 北大核心 2025年第2期296-303,共8页
目的探索低强度脉冲超声(LIPUS)联合制霉菌素(NYS)对阴道白色念珠菌生物被膜感染的治疗效果。方法建立体外白色念珠菌生物被膜模型,同时将体外培养成熟的生物被膜用自动微移液管接种至20只雌性新西兰大白兔阴道内,以建立兔阴道白色念珠... 目的探索低强度脉冲超声(LIPUS)联合制霉菌素(NYS)对阴道白色念珠菌生物被膜感染的治疗效果。方法建立体外白色念珠菌生物被膜模型,同时将体外培养成熟的生物被膜用自动微移液管接种至20只雌性新西兰大白兔阴道内,以建立兔阴道白色念珠菌生物被膜感染模型,实验分为Control组、NYS组、US组和联合治疗组。体外实验采用XTT法检测生物被膜最低抑菌浓度(MIC),结晶紫染色定量生物被膜,激光共聚焦显微镜(CLSM)观察生物被膜活性,扫描电镜(SEM)观察形态学变化,DCFH-DA检测活性氧(ROS)。体内实验通过观察兔外阴症状,HE染色和透射电镜(TEM)观察治疗前后阴道组织病理结构变化。结果体外实验显示,联合治疗组MIC_(50)和MIC_(80)相比NYS组均降低2倍(P<0.05),此外,联合治疗组生物被膜清除率分别比NYS组和US组增加约26%和68%(P<0.001),同时联合治疗组生物被膜活性更低、结构破坏更严重,ROS产量更多。体内实验表明,与NYS组和US组比较,联合治疗组兔外阴症状与炎症浸润显著改善(P<0.05),阴道残留菌丝/菌株减少,上皮超微结构明显改善。结论LIPUS联合NYS对体内外白色念珠菌生物被膜有显著的协同抗真菌作用。 展开更多
关键词 低强度脉冲超声 白色念珠菌 生物被膜 制霉菌素 阴道炎
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MRI联合治疗参数对高强度聚焦超声治疗后残余子宫肌瘤复生长的危险因素分析
2
作者 刘洋 肖智博 +3 位作者 邱雪珂 罗远利 邓勇斌 吕发金 《放射学实践》 北大核心 2025年第4期535-542,共8页
目的:探讨临床-MRI联合模型对高强度聚焦超声(HIFU)治疗后残余子宫肌瘤复生长的预测价值。方法:回顾性将2016年1月-2021年12月在重庆海扶医院接受HIFU治疗且治疗后一天及1年行MRI检查(T_(2)WI和CE-MRI序列)、治疗后随访2年及以上的116... 目的:探讨临床-MRI联合模型对高强度聚焦超声(HIFU)治疗后残余子宫肌瘤复生长的预测价值。方法:回顾性将2016年1月-2021年12月在重庆海扶医院接受HIFU治疗且治疗后一天及1年行MRI检查(T_(2)WI和CE-MRI序列)、治疗后随访2年及以上的116例子宫肌瘤患者纳入本研究。根据治疗1年后MRI复查显示残余子宫肌瘤的体积增大或缩小将患者分为复生长组(73例)和无复生长组(43例)。搜集每例患者的基本临床信息及治疗剂量、治疗时间、辐照时间和能效因子(EEF)等治疗参数,分析和记录子宫肌瘤的术前MRI特征,并将上述3类变量通过曼-惠特尼U检验或卡方检验进行单因素分析,有显著性差异的参数纳入逻辑回归分析,筛选出残余子宫肌瘤复生长的独立危险因素并建立预测模型,并采用ROC曲线分析模型的预测效能。结果:单因素分析和多因素逻辑回归分析结果显示,影响残余子宫肌瘤复生长的3个独立危险因素分别是残余肌瘤最大厚度、能效因子(EEF)和CE-MRI图像上残余子宫肌瘤与子宫肌层信号强度比(SI残余肌瘤/SI子宫肌层)。临床-影像联合模型的AUC为0.925(95%CI:0.873~0.967)。随访24~30(中位数26)个月发现,残余子宫肌瘤复生长组的再干预率明显高于无复生长组(45.21%vs.6.98%)。结论:影响残余子宫肌瘤复生长的独立危险因素为残余子宫肌瘤最大厚度、EEF和CE-MRI图像上SI残余肌瘤/SI子宫肌层;临床-影像联合模型可以对残余子宫肌瘤复生长进行有效预测。 展开更多
关键词 子宫肌瘤 磁共振成像 高强度聚焦超声消融 残余肿瘤复生长
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柔性超声换能器在生物医学中的研究进展 被引量：1
3
作者 周慧娟 李成海 +2 位作者 黄博文 满蓉蕊 李发琪 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期689-700,共12页
传统超声换能器存在体积大、表面刚性的缺点,无法用于人体复杂皮肤表面和可穿戴器件的设计。为使换能器具有灵活、体积小,满足可穿戴的特点,将其压电元件、电极和封装等各组成部分重组为柔性换能器。相比于传统换能器,它有两个优点:首先... 传统超声换能器存在体积大、表面刚性的缺点,无法用于人体复杂皮肤表面和可穿戴器件的设计。为使换能器具有灵活、体积小,满足可穿戴的特点,将其压电元件、电极和封装等各组成部分重组为柔性换能器。相比于传统换能器,它有两个优点:首先,不需要专业人员操作,可实现持续性的超声监控或治疗。其次,通过更全面的皮肤表面覆盖,扩大声场范围。在超声诊断方面,改善声信号采集,获得更全面的检测信息;在超声治疗方面,增加声能量沉积,提高疗效。柔性换能器使超声医疗应用场景多元化,可实现连续超声诊断或超声治疗。该文首先概述了其在设计和加工方面的最新进展,然后重点介绍了其在诊断和治疗方面的应用,最后讨论了这一领域所面临的挑战并对发展前景进行展望。 展开更多
关键词 柔性 可穿戴 超声换能器 超声诊断 超声治疗
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高强度聚焦超声在腹部多层组织中的次生焦点问题 被引量：1
4
作者 陈丹 徐佳虹 +2 位作者 赵封隆 史新旺 周小伟 《应用声学》 北大核心 2025年第1期55-62,共8页
高强度聚焦超声治疗腹部子宫肌瘤时会出现皮肤及浅表组织烧伤。该文依据声传播理论模型,探究该问题背后的潜在原因。首先,建立治疗场景下皮肤、肌肉、脂肪等多层组织的声反射模型,得出组织界面处的声反射可形成次生焦点;之后,通过k-Wav... 高强度聚焦超声治疗腹部子宫肌瘤时会出现皮肤及浅表组织烧伤。该文依据声传播理论模型,探究该问题背后的潜在原因。首先,建立治疗场景下皮肤、肌肉、脂肪等多层组织的声反射模型,得出组织界面处的声反射可形成次生焦点;之后,通过k-Wave仿真计算该次生焦点的声场和温度场,并探究其空间位置规律;最后,设计离体实验观察次生焦点。仿真结果表明,由于肌肉与脂肪间的声阻抗差较大,聚焦超声的入射声波在该界面处反射的能量确实可在组织内部二次聚焦,聚焦处的温度可达50◦C甚至更高。并且,实验结果也与仿真计算吻合。该研究证实了高强度聚焦超声在腹部多层组织中可形成次生焦点,在一定条件下该次生焦点是导致皮肤及浅表组织烧伤的一个潜在因素。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声 次生焦点 皮肤损伤 子宫肌瘤 声波反射
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不同脉冲高强度聚焦超声辐照方式损伤离体灌注猪肝的实验研究 被引量：3
5
作者 焦娇 伍烽 +4 位作者 邹建中 李发琪 刘芳 赵欣 王琦 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期230-234,共5页
目的比较不同脉冲高强度聚焦超声(HIFU)辐照方式损伤离体灌注猪肝靶区临近含较大血管时的损伤情况,为临床应用提供依据。方法建立离体猪肝经肝动脉和门静脉的体外循环灌注模型,在B超引导下选择直径为4 mm血管,于血管方向离管壁3 mm位置... 目的比较不同脉冲高强度聚焦超声(HIFU)辐照方式损伤离体灌注猪肝靶区临近含较大血管时的损伤情况,为临床应用提供依据。方法建立离体猪肝经肝动脉和门静脉的体外循环灌注模型,在B超引导下选择直径为4 mm血管,于血管方向离管壁3 mm位置给予相同剂量PHIFU辐照。实验组选择脉冲波,对照组用连续波,辐照结束后观察声通道血管及靶区损伤情况,并取血管与靶区处组织送病理检查。结果 PHIFU相同剂量辐照声通道内含4 mm大血管后,实验组和对照组的声通道血管均未见损伤,两组凝固性坏死体积比较存在差异(P<0.05),实验组坏死体积大于对照组。声通道血管进行HE染色、血管弹力纤维和胶原纤维染色显示没有损伤,实验组和对照组没有差别(P>0.05)。结论当靶区临近含有较大血管时,脉冲辐照能够提高HIFU治疗效率,有效的形成损伤,且不会损伤血管。 展开更多
关键词 脉冲高强度聚焦超声 离体猪肝 灌注模型 血管
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低频超声促进哺乳期大鼠泌乳的实验研究 被引量：2
6
作者 汪琴 乔海 白晋 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期730-733,共4页
目的探讨低频超声用于促进哺乳期泌乳的可行性。方法 24只SD哺乳大鼠,每只母鼠1窝带仔10只。随机分为3组,每组8窝,分别为对照组(假辐照)、5 min组(超声辐照5 min/乳腺.d)和10 min组(超声辐照10 min/乳腺.d)。从分娩第2天起,使用低频超声... 目的探讨低频超声用于促进哺乳期泌乳的可行性。方法 24只SD哺乳大鼠,每只母鼠1窝带仔10只。随机分为3组,每组8窝,分别为对照组(假辐照)、5 min组(超声辐照5 min/乳腺.d)和10 min组(超声辐照10 min/乳腺.d)。从分娩第2天起,使用低频超声(频率40 kHz,强度0.26 w/cm2)对母鼠乳腺予以辐照,连续7 d。检测母鼠泌乳量、仔鼠体增重、乳腺器官指数、血清催乳素(PRL)以及乳腺组织学检查。结果 10 min组泌乳量、仔鼠体增重、乳腺器官指数及PRL浓度均显著大于对照组和5 min组(P<0.05);光镜下10 min组乳腺腺泡明显增多,腺腔扩张,5 min组无明显变化。结论一定剂量低频超声辐照能够促进PRL分泌和乳腺发育,提高大鼠的泌乳性能,有望成为一种促进哺乳期乳汁分泌的理疗新方法。 展开更多
关键词 低频超声 大鼠 催乳素 泌乳
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高强度聚焦超声壳式辐照离体牛肝组织的实验研究
7
作者 银丽 邹建中 +3 位作者 伍烽 卜锐 王琦 刘芳 《中国医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期986-989,共4页
目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)壳式辐照离体牛肝组织的辐照效率。方法取30例离体牛肝组织,随机分为2组进行HIFU辐照:壳式辐照组,对感兴趣区的周边进行全封闭式辐照,而中心区域不投放能量;传统式辐照组,对感兴趣区逐层完全覆盖式辐照。结... 目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)壳式辐照离体牛肝组织的辐照效率。方法取30例离体牛肝组织,随机分为2组进行HIFU辐照:壳式辐照组,对感兴趣区的周边进行全封闭式辐照,而中心区域不投放能量;传统式辐照组,对感兴趣区逐层完全覆盖式辐照。结果 2组比较凝固性坏死体积无明显差异(P>0.05),而壳式辐照组的辐照时间、投放的能量和能效因子均小于传统式辐照组(P<0.05)。结论 HIFU壳式辐照与传统式辐照产生的凝固性坏死体积相当,但辐照时间和投放的能量都减少,辐照效率较传统辐照方式更高。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声 壳式辐照 传统式辐照
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生物靶向诊疗一体化探针多模态成像及增效高强度聚焦超声的实验研究 被引量：4
8
作者 汪瑶台 邹建中 +3 位作者 杨海燕 王璐 蒋富杰 郝兰 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第6期406-410,共5页
目的制备生物靶向诊疗一体化探针,观察其靶向肿瘤的能力,探讨其体外多模态成像的能力与对高强度聚焦超声(HIFU)的增效作用。材料与方法制备包裹吲哚菁绿(ICG)和全氟己烷(PFH)的阳离子纳米粒,将纳米粒与双歧杆菌通过静电吸附法相连,检测... 目的制备生物靶向诊疗一体化探针,观察其靶向肿瘤的能力,探讨其体外多模态成像的能力与对高强度聚焦超声(HIFU)的增效作用。材料与方法制备包裹吲哚菁绿(ICG)和全氟己烷(PFH)的阳离子纳米粒,将纳米粒与双歧杆菌通过静电吸附法相连,检测两者的连接率。组织切片验证生物靶向探针靶向肿瘤的能力。以阳离子纳米粒组为实验组,磷酸缓冲液(PBS)组为对照组,对比验证生物靶向探针多模态成像以及增效HIFU的能力。结果完成生物靶向诊疗一体化探针的制备,其中阳离子纳米粒径为(330.75±0.75)nm,双歧杆菌与阳离子纳米粒体外连接率高达(99.14±0.55)%。切片显示,该探针对肿瘤具有较好的靶向性,体外成像实验表明,纳米探针具有荧光,光声成像能力。激光辐照前后阳离子纳米粒组声强差值与PBS组比较,差异有统计学意义[(56.67±4.73)dB比(5.33±4.51)dB,t=13.612,P<0.001]。HIFU辐照后,PBS组与纳米粒组灰度变化(t=-18.272,P<0.001)、凝固性坏死体积(t=-7.301,P=0.002)、能效因子(t=5.451,P=0.006)差异均有统计学意义。结论制备的生物靶向诊疗一体化探针对肿瘤具有良好的靶向性,不仅可以运用于肿瘤诊断,还能协同HIFU增强对肿瘤的治疗效果,有望实现肿瘤的精准诊疗。 展开更多
关键词 肿瘤 多模态成像 双歧杆菌 纳米粒子 高强度聚焦超声 靶向 体外研究
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高强度聚焦超声治疗的实时被动空化检测系统及其实验研究 被引量：4
9
作者 郑昊 李雁浩 +2 位作者 桂逢烯 叶方伟 谭坚文 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期788-794,共7页
高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)所致空化效应在临床应用中扮演着重要角色,对HIFU临床治疗过程中的空化活动进行实时监测,结合数据分析与治疗过程中实时反馈,可进一步提高HIFU治疗的安全性和有效性。在现有HIF... 高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)所致空化效应在临床应用中扮演着重要角色,对HIFU临床治疗过程中的空化活动进行实时监测,结合数据分析与治疗过程中实时反馈,可进一步提高HIFU治疗的安全性和有效性。在现有HIFU临床治疗系统的基础上,将两个被动空化检测探头与HIFU换能器集成。在Matlab环境下开发了独立的上位机控制系统,基于以太网通信和虚拟仪器技术,实现了上位机的自动测试,融合被动空化检测系统与HIFU临床治疗系统,对空化所致声发射信号进行实时监测。通过HIFU辐照离体组织实验对该系统进行了测试验证,各种声功率条件下的超声辐照离体组织监测过程中,次谐波幅值与宽带噪声的均方根被实时可视化,用于监测空化的发生;次谐波与宽带噪声均方根的积分曲线斜率用于表征组织焦域处的相对空化强度。实验结果表明,该系统可满足临床治疗过程中对空化活动进行实时监测和数据分析处理的需求,为深入研究实际临床治疗中空化效应和实时反馈提供了一种有力的研究手段。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声(HIFU) 空化 虚拟仪器技术 实时检测
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高强度聚焦超声消融不同范围兔VX2乳腺癌的效应及转归实验研究 被引量：2
10
作者 冯潇铃 王琦 +3 位作者 杨敏 廖洪建 张志飞 杜永洪 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第9期921-926,共6页
目的通过建立兔VX2乳腺癌模型,探讨高强度聚焦超声(HIFU)消融不同范围肿瘤后的转归及免疫效应。材料与方法采用包埋法建立兔VX2乳腺癌模型35只(对照组5只,3个消融组各10只),消融组在超声监控下分别行HIFU不同范围(50%、80%、100%)消融,... 目的通过建立兔VX2乳腺癌模型,探讨高强度聚焦超声(HIFU)消融不同范围肿瘤后的转归及免疫效应。材料与方法采用包埋法建立兔VX2乳腺癌模型35只(对照组5只,3个消融组各10只),消融组在超声监控下分别行HIFU不同范围(50%、80%、100%)消融,比较超声与解剖学测量的消融体积,并通过组织切片染色及血浆ELISA检测比较各组消融后肿瘤细胞损伤、凋亡与增殖表达及血浆细胞因子(IL-2R、TGF-β1)变化情况。结果50%、80%、100%消融组通过超声及解剖后测得的肿瘤消融率结果一致(F=2.46、1.00、1.28,P均>0.05);组织切片显示80%消融组肿瘤细胞损伤明显,且可引起靶区交界处的肿瘤细胞凋亡,抑制细胞增殖效果明显;ELISA显示较50%消融组及对照组,80%及100%消融组在消融后血浆中免疫抑制因子IL-2R及TGF-β1表达水平显著降低,两组差异无统计学意义(P>0.05),且能明显抑制肿瘤生长,延长瘤兔生存期。结论当HIFU消融兔VX2乳腺癌的范围达80%及以上时,能显著抑制肿瘤增殖及生长,且能激活机体免疫反应,延长生存时间。 展开更多
关键词 乳腺肿瘤 高强度聚焦超声 效应 免疫 兔
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制备纳米粒联合高强度聚焦超声治疗三阴性乳腺癌:体外实验 被引量：2
11
作者 康正樾 冯潇铃 +2 位作者 廖洪建 张志飞 杜永洪 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2022年第7期961-967,共7页
目的制备特异性靶向三阴性乳腺癌(TNBC)纳米粒(NP)AS1411/PFH-NP,评估其联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗TNBC的价值。方法以双乳化法将十四氟己烷(PFH)装载于PLGA@PEG,以AS1411核酸适配体与PFH-NP连接,制备AS1411/PFH-NP,观察其物理特性... 目的制备特异性靶向三阴性乳腺癌(TNBC)纳米粒(NP)AS1411/PFH-NP,评估其联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗TNBC的价值。方法以双乳化法将十四氟己烷(PFH)装载于PLGA@PEG,以AS1411核酸适配体与PFH-NP连接,制备AS1411/PFH-NP,观察其物理特性、靶向能力及体外超声显像能力,评价HIFU联合AS1411/PFH-NP消融离体牛肝组织及杀伤MB-231 TNBC细胞的价值。结果成功制备AS1411/PFH-NP,其形态较佳,对MB-231 TNBC细胞具有良好靶向能力。AS1411/PFH-NP组CEUS图像灰度值大于磷酸盐缓冲液(PBS)组及NP组(t=17.24、5.60,P均<0.05)。经HIFU+AS1411/PFH-NP消融后,牛肝组织凝固性坏死体积大于经HIFU+PBS(t=7.99,P<0.01)及HIFU+NP消融后(t=4.33,P<0.05);且HIFU+AS1411/PFH-NP消融能效因子显著低于HIFU+PBS(t=5.41,P<0.01)及HIFU+NP消融(t=4.82,P<0.01)。HIFU+AS1411/PFH-NP组MB-231细胞凋亡率高于其他组(P均<0.05)。结论特异性靶向TNBC AS1411/PFH-NP可提高HIFU体外消融效率。 展开更多
关键词 三阴性乳腺肿瘤 纳米微粒 液态氟碳 高强度聚焦超声消融术 超声检查
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高强度聚焦超声联合热球子宫内膜消融治疗子宫腺肌病相关月经过多的临床研究 被引量：2
12
作者 王丹 金卓婷 +2 位作者 王李纲 葛佳 张勇 《实用妇产科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期560-565,共6页
目的:探讨高强度聚焦超声(HIFU)联合热球子宫内膜消融(TBEA)治疗子宫腺肌病(AM)相关月经过多的疗效和安全性。方法:回顾性分析2021年1月至2022年12月在绵阳市中心医院就诊的AM合并月经过多患者77例的临床资料。根据不同的治疗方案分为H... 目的:探讨高强度聚焦超声(HIFU)联合热球子宫内膜消融(TBEA)治疗子宫腺肌病(AM)相关月经过多的疗效和安全性。方法:回顾性分析2021年1月至2022年12月在绵阳市中心医院就诊的AM合并月经过多患者77例的临床资料。根据不同的治疗方案分为HIFU联合TBEA组(HIFU+TBEA组,n=26)和HIFU联合促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)及左炔诺孕酮宫内节育系统(LNG-IUS)(HIFU+药物组,n=51)。以HIFU治疗后不同随访时间点月经失血图(PBAC)评分作为主要结局指标,以痛经数字评定量表(NRS)评分、肿瘤糖类抗原125(CA 125)水平、再干预率、治疗有效率和不良反应情况作为次要结局指标。通过比较两组治疗前与治疗后不同时间结局指标的差异,评价HIFU联合TBEA治疗AM相关月经过多的疗效和安全性。结果:与治疗前比较,两组患者治疗后PBAC评分、NRS评分及CA 125均有显著下降(P<0.05)。与HIFU+药物组比较,HIFU+TBEA组治疗后6、9、12月PBAC评分更低(P<0.05),治疗后1、3月PBAC评分差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者治疗后1、3、6、9、12月NRS评分差异无统计学意义(P>0.05)。HIFU+TBEA组(11.54%)和HIFU+药物组(21.57%)治疗后再干预率差异无统计学意义(P>0.05)。HIFU+TBEA组(80.77%)和HIFU+药物组(70.59%)治疗总有效率差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者治疗后的不良反应国际介入放射治疗协会(SIR)分类均在A~B级,无严重不良事件发生。结论:HIFU联合TBEA治疗AM相关月经过多具有较好的疗效和安全性,可作为无生育需求尤其是合并月经过多AM患者的一种长期管理方案,具有较好的临床应用价值。 展开更多
关键词 子宫腺肌病 高强度聚焦超声 热球子宫内膜消融 促性腺激素释放激素激动剂 左炔诺孕酮宫内节育系统
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聚焦超声换能器电阻抗谱实时在线监测系统
13
作者 肖建 黄文军 +3 位作者 刘雅璐 罗曼 王杰 宋丹 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第3期420-428,共9页
高强度聚焦超声(HIFU)换能器作为聚焦超声消融手术(FUAS)系统的核心部件,其电阻抗谱是确定FUAS系统工作参数的重要参考依据,故对其进行实时在线监测具有重要意义。该文采用脉冲响应时域测量方法,将探测脉冲信号与HIFU换能器的工作时序... 高强度聚焦超声(HIFU)换能器作为聚焦超声消融手术(FUAS)系统的核心部件,其电阻抗谱是确定FUAS系统工作参数的重要参考依据,故对其进行实时在线监测具有重要意义。该文采用脉冲响应时域测量方法,将探测脉冲信号与HIFU换能器的工作时序相融合,并基于LabVIEW平台构建了一套HIFU换能器电阻抗谱实时在线监测系统,实现了对HIFU换能器电阻抗幅值与相位的高重复性及准确性的实时测量。通过对长时工作在大功率、高占空比条件下HIFU换能器电阻抗谱的实时在线监测,表明该监测系统可准确反应HIFU换能器的特征频率漂移、阻抗幅值和相位的非线性变化。这为HIFU换能器电阻抗谱实时在线监测及驱动参数优化调节提供了技术方案,对HIFU换能器的设计优化和能量损耗机制研究具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声(HIFU)换能器 电阻抗谱 脉冲响应 实时在线监测
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基于凸阵列超声换能器的宽波束成像算法研究 被引量：2
14
作者 史新旺 冯炼 周小伟 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期278-285,共8页
超声宽波束成像是一种高帧频超声成像技术,相对于线聚焦、平面波和发散波等成像方法,其通过远点聚焦能更好地平衡图像分辨率、对比度和帧频等成像性能。目前,宽波束成像的主要研究均是基于线阵超声换能器,但线阵超声换能器成像视野有限... 超声宽波束成像是一种高帧频超声成像技术,相对于线聚焦、平面波和发散波等成像方法,其通过远点聚焦能更好地平衡图像分辨率、对比度和帧频等成像性能。目前,宽波束成像的主要研究均是基于线阵超声换能器,但线阵超声换能器成像视野有限且不适用于较深的腹部器官。本研究基于凸阵列超声换能器研究宽波束成像算法,评估凸阵列下宽波束成像方法的性能。基于128阵元的凸阵列换能器,在软件仿真平台和真实实验两种环境分别实施宽波束成像,得到原始的通道数据后,采用延时叠加的方法对仿真和实验数据进行波束合成,建立宽波束超声影像;针对图像的对比度与空间分辨率,将宽波束成像结果分别与传统的聚焦成像、复合发散波成像等方法进行定量的比较分析。相对于复合发散波成像,宽波束成像具有更高的图像对比度(仿真情况下为19.6 dB,提高了67.1%;实验情况下为19.1 dB,提高了33.1%),但其空间分辨率在仿真和实验中有不同的表现。在50~90 mm深度范围内,仿真情况下宽波束的平均分辨率为1.11 mm,相对发散波成像提升了18.1%;而在实验情况下62 mm处的分辨率为1.48 mm,相对降低了15.4%。综合结果表明,宽波束成像性能优于复合发散波成像。相比于聚焦扫描成像,宽波束成像具有更均匀的成像分辨率和更高的帧频。在凸阵换能器上,相比发散波成像方法和传统聚焦成像方法,超声宽波束成像方法具有更均衡的成像性能,可为临床应用特别是腹部超声提供更优的成像策略。 展开更多
关键词 医学超声成像 波束合成 宽波束成像 腹部超声
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基于被动波束成像的高强度聚焦超声焦点定位 被引量：1
15
作者 赵封隆 徐佳虹 +1 位作者 史新旺 周小伟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期567-575,共9页
针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不... 针对高强度聚焦超声治疗中实际焦点偏离引导治疗的几何焦点这一问题,基于被动波束成像原理,将治疗探头与影像探头联合,探讨一种新的焦点定位策略。首先,基于k-Wave声学软件创建了具有多层组织结构的超声传播模型,通过理论仿真探究了不同脂肪、肌肉厚度条件下被动波束成像方法定位焦点的准确性;除此之外,还通过仿体在实验环境下对该方法的有效性进行了初步验证。结果表明,在不同脂肪厚度的仿真模型中,被动波束合成所定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.54±0.15)mm和(4.76±0.95)mm。在不同肌肉厚度的仿真模型中,由合成算法定位的焦点和几何焦点在轴向距离上分别与实际焦点相差(0.51±0.26)mm、(4.95±0.47)mm。仿体实验也验证了被动波束成像定位的焦点比几何焦点更接近实际损伤位置。该文从理论仿真和实验两个角度验证了被动波束成像方法在高强度聚焦超声焦点定位中的优越性,可为该方法进一步走向临床应用提供支撑,对提升高强度聚焦超声手术治疗的安全性有推动作用。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声 被动波束成像 焦点定位 k-Wave 多层组织模型
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可编辑DNA纳米花抑制LLC细胞增殖、迁移及侵袭的实验研究
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作者 曹宇超 廖洪建 +2 位作者 胡璨 郭佳俊 杜永洪 《重庆医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1105-1112,共8页
目的:探究载有阿霉素(doxorubicin,DOX)和缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)反义寡核苷酸的DNA纳米花(DNA nanoflower,DF)对小鼠肺癌(lewis lung carcinoma,LLC)细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响。方法:通过滚环... 目的:探究载有阿霉素(doxorubicin,DOX)和缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)反义寡核苷酸的DNA纳米花(DNA nanoflower,DF)对小鼠肺癌(lewis lung carcinoma,LLC)细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响。方法:通过滚环扩增反应(rolling circle amplification,RCA)合成含有HIF-1α反义寡核苷酸的DHA-DF,并检测其物理特性;负载DOX后获得载DOX纳米花(DOX-loaded DNA nanoflower,DDF)。通过细胞计数试剂(cell counting kit-8,CCK-8)评价DHA-DDF对LLC细胞活性的影响;通过划痕实验和Transwell小室实验检测DHA-DDF对LLC细胞迁移及侵袭能力的影响;通过蛋白质印记实验和定量聚合酶链反应检测LLC细胞HIF-1α的表达水平。结果:DHA-DF为多孔花瓣状球形颗粒,粒径为(421.26±7.90)nm;与游离DOX和DA-DDF相比,经DHA-DDF处理后的LLC细胞HIF-1α蛋白及mRNA的表达量明显下降(均P<0.05),且其细胞活性、划痕愈合面积及侵袭细胞数目明显减少(均P<0.05)。结论:DHA-DDF能有效降低HIF-1α的表达并抑制LLC细胞的增殖、迁移和侵袭,有望为临床肿瘤治疗提供新的思路。 展开更多
关键词 DNA纳米花 缺氧 肺癌 反义寡核苷酸
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高频聚焦超声声场和温度场的仿真研究 被引量：1
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作者 徐慧 陈思 +2 位作者 幸柏成 单天琪 赵渊 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第1期178-189,共12页
为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性... 为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性模型和非线性模型之间的差异,然后在非线性模型下探究换能器的参数对声场和温度场的影响。仿真结果显示:在7 MHz频率下,当换能器输出声功率超过5 W时,声波传播的非线性效应不可忽视(p<0.05);当声功率从5 W增大到15 W时,非线性模型与线性模型预测的温度偏差从20%增加到34.703%;高频聚焦超声波的非线性行为比低频更加显著,基频能量向高次谐波转移的程度增大,声功率为10 W和15 W时4次谐波与基波之比分别达到7.33%和12.12%;高频换能器参数的改变对组织中声场和温度场分布的影响较大,换能器焦距从12 mm减小到11.2 mm,焦点处最高温度增加了77%。结果表明,7 MHz聚焦超声的非线性声传播需要考虑到4次谐波的影响。该文提出的多层组织非线性仿真模型可为高频聚焦超声换能器参数优化及制定安全、有效的术前治疗方案提供理论参考。 展开更多
关键词 高频聚焦超声 多层生物组织 温度场分布 非线性声学 换能器参数
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包覆二氧化锰的纳米平台用于双模态成像及化学动力疗法治疗胰腺癌:体外实验
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作者 刘帆 向覃言秋 +1 位作者 罗颖 孙阳 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第8期753-760,共8页
目的制备具有化学动力疗法(CDT)疗效的多功能二氧化锰包覆二氧化硅纳米平台(SiO_(2)@MnO_(2)NPs),并观察其体外MRI/超声的成像效果。材料与方法通过溶胶-凝胶法制备SiO_(2)纳米粒(SiO_(2)NPs),并基于氨水、聚乙二醇与高锰酸钾的还原反... 目的制备具有化学动力疗法(CDT)疗效的多功能二氧化锰包覆二氧化硅纳米平台(SiO_(2)@MnO_(2)NPs),并观察其体外MRI/超声的成像效果。材料与方法通过溶胶-凝胶法制备SiO_(2)纳米粒(SiO_(2)NPs),并基于氨水、聚乙二醇与高锰酸钾的还原反应制备SiO_(2)@MnO_(2)NPs。观察两种纳米粒的形貌、粒径大小和表面电位,验证SiO_(2)@MnO_(2)NPs产生毒性羟基自由基的能力,评估纳米粒体外MRI/超声成像的效果,观察细胞对纳米粒的摄取以及纳米粒在细胞内产生活性氧的能力,并评估纳米粒对人胰腺癌细胞PANC-1的CDT疗效。结果成功制备SiO_(2)@MnO_(2)NPs,透射电子显微镜下观察碎片状MnO_(2)的壳层包覆在球形SiO_(2)NPs表面,平均粒径(115.9±2.0)nm,平均电位(-32.51±0.30)mV。紫外分光光度计检测到亚甲基蓝随SiO_(2)@MnO_(2)NPs浓度的升高逐渐降解,提示毒性羟基自由基的生成。体外模拟肿瘤微环境见SiO_(2)@MnO_(2)NPs可增强MRI/超声成像效果;于PANC-1细胞内检出大量活性氧生成并发挥CDT效应杀伤肿瘤细胞。结论本研究成功制备了多功能性SiO_(2)@MnO_(2)NPs,体外显示了良好的CDT效应和双模态成像效果,对PANC-1细胞具有一定的杀伤作用,为增效CDT和构建多功能纳米平台奠定基础。 展开更多
关键词 纳米粒 纳米医学 化学动力疗法 胰腺肿瘤 磁共振成像 超声检查 羟基自由基
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宽波束谐波运动成像定位高强度聚焦超声治疗焦点:体外研究
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作者 冉瑶 徐佳虹 +3 位作者 史新旺 刘依静 蔡德佳 周小伟 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期1655-1660,共6页
目的 观察超声宽波束(WB)谐波运动成像(HMI)(WB-HMI)用于定位离体组织高强度聚焦超声(HIFU)辐照焦点的有效性。方法 开发以声辐射力和超声成像为关键的WB-HMI技术。针对离体猪里脊和牛肝组织,采用不同幅度调制(AM)频率(25~100 Hz)和激... 目的 观察超声宽波束(WB)谐波运动成像(HMI)(WB-HMI)用于定位离体组织高强度聚焦超声(HIFU)辐照焦点的有效性。方法 开发以声辐射力和超声成像为关键的WB-HMI技术。针对离体猪里脊和牛肝组织,采用不同幅度调制(AM)频率(25~100 Hz)和激励声功率(0.7~28 W)实现WB-HMI、定位HIFU辐照焦点,观察不同参数组合下WB-HMI定位辐照焦点的差异;以HIFU后声像图中的实际焦点位置为标准,以焦点定位误差<1 mm为WB-HMI定位焦点有效的标准,计算定位成功率。结果 相同AM频率下,声功率越大,WB-HMI定位焦点的位移幅值越大;相同声功率激励下,AM频率越小,WB-HMI定位焦点的位移幅值越大。对于离体猪里脊组织,不同AM频率下,声功率为15 W或22 W时,WB-HMI定位HIFU辐射焦点成功率均高于90.00%,而声功率为28 W时,定位成功率呈降低趋势;对于离体牛肝组织,声功率≥7.0 W时,WB-HMI定位成功率达100%。结论 WB-HMI能有效定位HIFU辐照离体组织焦点。 展开更多
关键词 体外冲击波疗法 谐波运动成像 宽波束成像
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多序列磁共振全域直方图分析鉴别子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的价值 被引量：1
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作者 邓竞和 刘洋 +2 位作者 潘缘蕊 王璐 吕发金 《放射学实践》 北大核心 2025年第3期383-389,共7页
目的:探究多序列磁共振全域直方图分析鉴别子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的价值。方法:回顾性分析子宫肉瘤患者74例和变性子宫肌瘤患者263例的术前多序列MRI图像,利用Firevoxel软件进行灰度直方图分析,提取T_(2)WI、动态对比增强(DCE)及表观... 目的:探究多序列磁共振全域直方图分析鉴别子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的价值。方法:回顾性分析子宫肉瘤患者74例和变性子宫肌瘤患者263例的术前多序列MRI图像,利用Firevoxel软件进行灰度直方图分析,提取T_(2)WI、动态对比增强(DCE)及表观扩散系数(ADC)图灰度直方图参数并比较两组疾病的直方图参数差异。对三种序列的直方图参数进行联合,利用二元逻辑回归筛选参数以构建预测模型;绘制受试者操作特征(ROC)曲线,评价各独立参数以及联合模型鉴别子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的效能。结果:两组间T_(2)WI直方图参数均值、标准差、峰度值、偏度值、熵值、所有百分位数值、DCE直方图参数特征均值、标准差值、百分位数P25、P50、P75、P95、P99值及ADC直方图参数均值、熵值、所有百分位数值的差异具有统计学意义(P<0.05)。T_(2)WI+DCE+ADC模型具有最大的曲线下面积(AUC=0.907),但根据Delong检验结果其与T_(2)WI+ADC模型(AUC=0.899)在鉴别效能上差异并无统计学意义(P=0.209)。结论:多序列MRI全域直方图分析有助于子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的鉴别诊断,T_(2)WI+ADC联合模型有较大的诊断效能提升,并在DCE的参数纳入下具有最高的AUC。 展开更多
关键词 子宫肉瘤 变性子宫肌瘤 磁共振成像 直方图分析 诊断 鉴别
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