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背景：高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound, HIFU)现已逐渐应用于肝癌的综合治疗中并取得了一定的疗效。其临床治疗肿瘤机理是利用热效应机制,在焦点区域形成瞬间局部高温将肿瘤细胞消融。然而,目前HIFU热效应机制的临床疗效因受到某些影响因素的干扰而减低,可能降低到达靶区的能量或者增加辐照通道组织的能量沉积,从而会导致一系列并发症,如皮肤烧伤、胃肠道穿孔、胆漏及热消融不全导致残瘤等。如何解决这些问题有待于对HIFU治疗机制的进一步认识和利用。HIFU除了热效应机制外,还有非热效应机制。在HIFU治疗中热效应损伤机制的研究和应用相对成熟,而非热效应损伤的研究和应用较少。是否能够利用HIFU的非热效应机制对活体实验性肝癌进行有效的治疗,尤其能否有效的破坏肿瘤滋养血管,并同HIFU的热效应疗效进行比较,是当前亟待解决的问题。准确的评估消融范围及识别残瘤对临床有重要指导意义,造影剂增强螺旋CT (CECT)是临床认可的消融术后检测残瘤的金标准,而超声造影(CEUS)检测肿瘤滋养血管具有实时动态的优点,其应用于HIFU治疗后的评估价值还有待于进一步检验。因此,本课题从影像及基础两方面探索HIFU非热效应机制对实验性动物肝癌损伤的评估和微观形态学改变,为临床HIFU应用及疗效评估提供新的思路和理论依据。目的：(1)探讨兔肝VX2肿瘤实质期的血供特点及增强螺旋CT和超声造影时相划分标准。(2)对比研究高强度聚焦超声热效应和非热效应机制诱导兔肝VX2肿瘤的损伤效应。(3)增强螺旋CT及超声造影对高强度聚焦超声损伤兔肝VX2肿瘤疗效评估的价值。(4)研究高强度聚焦超声热效应和非热效应损伤后兔肝VX2肿瘤超微结构、相关蛋白表达及细胞凋亡的系列变化,对其作用机制进行初步的分析。资料与方法：(1)对33只兔肝VX2肿瘤实质期模型行CECT和CEUS检查,绘制时间密度／强度曲线,根据曲线形态划分时相,随机处死6只动物,对肿瘤组织进行CD34及VEGF染色观察微血管形成情况。(2)将剩余25只兔肝VX2肿瘤模型随机分为假照组(n=3)、热效应损伤组(n=11)和非热效应损伤组(n=11),在热电偶探针实时测温下分别运用HIFU假照、热效应和非热效应机制进行治疗,对比分析时间温度曲线及其相关定量参数、损伤区域的组织病理学改变和量效关系。(3)将上一步骤实验动物在消融前后3小时内完成CEUS和CECT检查,处死实验动物,对肿瘤的消融情况及有无残瘤行影像学诊断并结合病理学结果对比分析。(4)将40只兔肝VX2肿瘤模型随机分为热效应损伤组(n=20)和非热效应损伤组(n=20),分别运用HIFU热效应和非热效应机制进行治疗后,每组按0d、3d、7d、14d分别随机处死5只,取肿瘤靶区及其周围组织进行组织学检查,分析消融区、交界区和周围区超微结构、相关蛋白表达及细胞凋亡情况。结果：(1) CEUS和CECT对VX2肿瘤动脉期、门脉期、实质期起始时间的划定分别为第(6.82±1.36)s、(11.64±2.03)s、(20.24±4.17)s和第(9.43±2.23)s、(13.77±2.01)s、(22.71±4.58)s,CEUS较CECT各相起始时间均提早(P<0.01),二者对兔肝VX2肿瘤增强显像特征一致,均表现为“快进快退”；病理组织学显示肿瘤内丰富的滋养微血管形成。(2)热效应损伤组兔肝VX2肿瘤的时间温度曲线呈“快速升高、缓慢下降”过程,非热效应损伤组呈“缓慢升高、缓慢下降”过程,假照组保持动物正常体温；热效应损伤组和非热效应损伤组兔肝VX2肿瘤的损伤体积、并发症发生率、残瘤率和破坏最大血管管径分别为1.10±0.22和1.21±0.24 cm3(P>0.05)、72.7%和63.6%(P>0.05)72.7%和18.2%(P<0.05)和135.27±22.09和877.64±253.68μm(P<0.001)；非热效应损伤组的辐照点数和辐照时间明显低于热效应损伤组(P<0.001),总治疗时间明显大于热效应损伤组(P<0.001),而HIFU能量和损伤效率比较两组之间无显著性差异(P>0.05)。(3)HIFU消融后,假照组影像学无明显变化；CEUS和CECT对完全消融者表现为肿瘤区域无造影剂进入,呈“黑洞征”；对有残瘤者,CECT表现为损伤区域内动脉期局灶异常的高密度增强信号,门脉期密度低于周围肝脏实质；CEUS表现为损伤区域内动脉相异常的高回声增强灶,门脉相和实质相快速消退呈低回声增强,其内可见局部残存肿瘤滋养血管显像；CEUS和CECT检测残瘤的诊断准确性分别为81.8%和90.9%,CECT高于CEUS (P>0.05), CEUS与CECT联合的敏感性、阴性预测值和诊断准确性明显高于单用CEUS法(P<0.05)。(4)HIFU辐照后各时间点非热效应损伤组的组织细胞破坏程度较热效应损伤组组严重；两组交界区各种相关蛋白的表达情况如下HIFU治疗后即刻至3天VEGF呈低表达,7天至14天逐渐升高,非热效应损伤组同热效应损伤组相比略低(P>0.05); Caspase-3治疗后即刻呈低表达,3天时达到高峰,7天至14天时逐渐下降,3天与7天时非热效应损伤组明显高于热效应损伤组(P<0.05)；NF K B的表达3天时开始增加,7天达峰、14天开始下降,各时间点非热效应损伤组与热效应损伤组相比无统计学意义(P>0.05)；HSP70即刻至3天时表达达到高峰,7天至14天时逐渐下降,即刻至3天热效应损伤组明显高于非热效应损伤组(P<0.05)；HIFU治疗后即刻交界区TUNEL检测凋亡阳性细胞有基础量的表达,3天时达到高峰,7天至14天时逐渐下降,3天与7天非热效应组高于热效应组.,凋亡指数分别为28.60±1.14 vs.21.80±1.92(P<0.001)和21.00±1.58 vs.14.80±1.48(P<0.001)。结论：(1)CEUS可以对兔肝VX2肿瘤的灌注情况进行实时高分辨率显像,CEUS和CECT时相标准可为相关的影像学评估研究提供基本的理论依据。(2)HIFU非热效应可以对肿瘤组织和管径较大的肿瘤滋养血管进行破坏,残瘤率低,但尚存在一定的并发症及总的治疗时间长等问题,行待进一步研究解决。(3)CEUS可以较为准确的对兔肝VX2肿瘤HIFU消融后的疗效进行即时评估,但具有一定的漏诊率,暂时尚不能完全取代CECT二者联合评价在一定程度上可提高诊断准确率(4)HIFU非热效应机制能够增强对损伤区域周围细胞的损伤,热效应机制和非热效应机制均能造成兔肝VX2肿瘤损伤区域周边细胞凋亡发生,非热效应机制效果更加显著,非热效应机制诱导兔肝VX2肿瘤细胞损伤、凋亡是一个由多种蛋白参与调控的复杂过程。