细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus),又称包生绦虫。成虫寄生于犬科食肉动物,幼虫—棘球蚴(hydatid)寄生于人和多种食草类家畜及其它动物,引起一种严重的人兽共患病,称棘球蚴病或包虫病(Echinococcosis or hydatidosis))。寄生于人体的肝、肺和脑等不同脏器,该病已被我国列为重点防治的寄生虫病之一;该病呈全球性分布,我国是棘球蚴病发病最为严重的国家之一,主要流行于新疆、甘肃、宁夏、青海、内蒙古、西藏、四川西北部等地区。高发区约占全国面积的44%,受威胁人口约5000万。1目前包虫病的治疗主要有手术治疗,介入性治疗和药物治疗。手术治疗是现在首选的方法,疗效确切,但机械性的损伤大且具有一定的风险,若操作不慎,可能发生病灶转移和囊液外漏;囊液所含的抗原性物质外漏将会使机体发生过敏;严重者甚至会发生过敏性休克。介入性治疗损伤小,病人恢复快,但不能完全杀灭棘球蚴中的生发细胞,故复发率高,同时穿刺过程也有囊液外漏的危险;病程早期或不能耐受手术的患者也可以采用药物治疗,目前被公认的治疗包虫病有效药物是苯并咪唑类药物。由于棘球蚴的角皮层有屏障作用,药物难以完全渗入到棘球蚴内,棘球蚴内药物有效浓度低,故治疗效果差,治愈率低,且服药时间长,药物的副作用较大。高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)治疗系统利用超声波穿透性、方向性、聚焦性好的特点,将体外发射高强度超声波聚焦于体内肿瘤部位,通过高强度超声波与肿瘤组织的相互作用产生的热效应、空化效应、机械效应、等使靶区内温度瞬间上升到65℃～100℃,肿瘤组织发生凝固性坏死,从而达到病灶“切除”的目的。将HIFU治疗引入到棘球蚴领域尚属于探索性研究,我们的前期研究证明了HIFU辐照对离体的原头蚴有较好的杀伤效果,但HIFU仅损伤原头蚴是不能根除棘球蚴的,因为囊壁上生发细胞还可以再产生新的原头蚴和生发囊,况且在我们的前期实验中HIFU辐照时离体的原头蚴是置放于塑料试管中,与原头蚴所处的棘球蚴的环境条件有较大差异,有必要进一步探索HIFU直接辐照棘球蚴棘球蚴时的损伤情况,本研究拟从HIFU作用于棘球蚴后产生的温度升高效应,囊液中原头蚴的死亡情况,棘球蚴酶活性的改变,棘球蚴囊壁的病理改变多方面了解棘球蚴损伤的情况及机理。在此基础上可进一步进行动物实验,必将为棘球蚴病的治疗提供一种新的,可供选择的方法,有较好的应用前景。材料与方法1、细粒棘球蚴的选取细粒棘球蚴来自于青海省某屠宰场自然感染的羊,宰杀羊后立即取出病肝,放在冰盒中,立即送试验场地;选取棘球蚴较少且每个棘球蚴容易单独分离的病肝,仔细用手触摸,选取囊壁较薄,较柔软,弹性较好的棘球蚴进行实验。2、细粒棘球蚴的分组:由于棘球蚴的大小存在差异,而棘球蚴的大小这一因素可能会影响HIFU照射后的损伤效应,故在分组时应尽量使各实验组的棘球蚴的大小均衡一致,我们的实验采用了随机区组设计的方法进行分组。具体分组如下:首先根据棘球蚴的直径(球形棘球蚴根据直径,近似球形棘球蚴根据长轴,以下统称直径)分为不同的区组:然后从每一区组当中随机地抽取一定数量的棘球蚴组成实验组和对照组;实验时棘球蚴放置在聚焦超声治疗系统专用的实验桶内,固定好之后,开始照射,高强度超声波由下向上,先通过一层聚乙烯薄膜,再聚焦于棘球蚴。3、聚焦棘球蚴囊内的直线扫描的方法高强度超声聚焦于球形棘球蚴囊内直线照射,按照连点成线,线组合成面,面组合成块的方法,对棘球蚴进行照射。照射声功率为200W,照射时间分别为2min,4min,6min,8min,10min不等。照射后立即取出棘球蚴,分别测囊液、囊壁、距离囊壁5mm部位肝组织的温度。抽取囊液充分摇匀后,涂片3张,通过台盼蓝染色计数原头蚴的死亡率。4、聚焦于棘球蚴囊壁的多层面环形扫描方法HIFU聚焦于棘球蚴的囊壁进行多层面的环形扫描,层面间距均为5mm,扫描的速率为3mm/s,聚焦超声照射的声功率分别采为100W、150W、200W、250W;对照组用普通诊断超声照射2分钟。HIFU照射后立即取出棘球蚴,抽取囊液充分摇匀后,涂片三张,台盼蓝染色计数原头蚴的死亡率;抽出部分囊液,离心后,检测囊液乳酸脱氢酶(ALD)和碱性磷酸酶(AKP)的活性;然后剪开棘球蚴,首先肉眼观察囊壁的大体改变;然后取3个不同部位的囊壁组织,用3%的戊二醛溶液固定,通过透射电镜观察其超微结构改变。再取3个不同部位的囊壁组织,用10%的甲醛固定,作病理切片通过光镜观察其病理改变。结果:1、HIFU聚焦于囊内直线扫描可以使原头蚴发生急性死亡,其死亡率约为40%-85%;同时使囊壁产生明显的温度升高效应,同时囊液和周围的肝组织也有不同程度的温度升高,但均明显低于囊壁的温度。2、HIFU聚焦于棘球蚴囊壁的多层面环形照射可以使囊液中的原头蚴发生急性死亡,囊液中的ALD和AKP活性明显升高。3、HIFU聚焦于棘球蚴囊壁多层面环形照射后,棘球蚴与肝组织发生不同程度分离,剪开内囊后,剪开处立即发生卷曲,剥离出的内囊颜色变白、变硬、透光度降低;病理切片显示HIFU辐照后棘球蚴的内囊壁上角皮层与生发层大部分发生分离,大部分生发囊脱落;电镜观察结果显示HIFU辐照后棘球蚴的角皮层纤维纹理明显改变,生发层细胞发生裂解性破坏。结论:1、HIFU聚焦于囊液直线扫描对原头蚴有杀伤作用,且能使棘球蚴的囊壁产生明显的升温效应。2、HIFU沿棘球蚴囊壁的多层面的环形照射可使棘球蚴囊壁发生变性,生发层细胞裂解,囊液中棘球蚴细胞代谢的关键酶(乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶)活性明显升高,对棘球蚴的囊壁有明显的损伤作用。3、同等条件下,HIFU聚焦于棘球蚴囊壁多层面环形扫描对棘球蚴囊壁损伤作用优于聚焦于棘球蚴囊内直线扫描方法;而杀伤原头蚴和使囊液升温的效应不如后者;但较大的棘球蚴升温效应缓慢。