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研究背景目前，高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound，HIFU）治疗技术在临床上的应用是对病灶进行高功率的连续波辐照，利用其热效应对靶组织进行消融治疗。脉冲高强度聚集超声（pulsed highintensity focused ultrasound，PHIFU）与现有的HIFU发射连续波消融组织不同，其治疗方式是脉冲式，由脉冲辐照时间和间歇时间组成。前期实验研究发现PHIFU能够产生明显的空化效应，引起靶区组织损伤。PHIFU作为一种间歇辐照方式，可能会减少连续波辐照对靶区声通道上因能量沉积而产生的正常组织损伤。作为一种潜在的新治疗模式，PHIFU消融肿瘤的组织学变化及其靶区超声影像学特征，血流速度对PHIFU消融效果的影响是临床应用该治疗模式前的一个重要研究内容。本课题应用临床HIFU肿瘤治疗设备，拟在离体猪肝灌注模型上，通过调节肝灌注流量来观察PHIFU消融肝组织的凝固性坏死体积变化和B超声像图特征，以及肝血管对PHIFU消融效果的作用，探讨血流速度和血管对PHIFU消融肝组织的影响及其靶区超声影像学变化，为HIFU临床应用提供新的治疗模式和参数。目的1.探讨血流速度对PHIFU消融肝组织的影响及其靶区超声影像学变化。2.探讨血管对PHIFU消融肝组织的影响和血管的损伤变化。方法1.不同肝灌注流量下PHIFU消融肝组织的特征及其超声影像图变化实验动物:猪肝由屠宰场提供，家猪被处死后2～3min内取出肝脏，建立经门静脉、肝动脉和下腔静脉进行灌流的离体猪肝灌注模型，达到灌注要求后待用。实验方法（1）以连续波HIFU辐照为对照组，PHIFU辐照为实验组。辐照参数设定：脉冲重复频率100Hz，辐照功率80W，深度20mm。实验组占空比20%，辐照时间25s，对照组占空比100%，辐照时间10s。通过调整体外循环机中门静脉转流泵的转速，使门静脉的流量分别为442mL/min、588mL/min、746mL/min、886mL/min。（2）在不同灌注流量下，应用PHIFU定点辐照离体灌注肝脏。实验组在辐照过程中应用B超实时观察靶区声像图变化，分析靶区灰度变化的规律，每组实验重复20次。（3）PHIFU辐照后，切开灌注肝组织，找到靶区组织最大的损伤面，测量并记录坏死区域的损伤情况，计算凝固性坏死体积，局部取材，观察靶区的组织学变化。2.肝血管对PHIFU消融肝组织的影响实验方法：(1)采用HIFU脉冲波（实验组）和连续波（对照组）两种辐照方式，辐照参数分别为声功率80W、占空比20%、辐照时间50s和声功率80W、占空比100%、辐照时间10s，辐照深度为40mm，脉冲重复频率为100Hz。（2）通过HIFU机载超声寻找适合的治疗层面，找到管径为4mm左右的血管，分别将血管、距离血管前、后方3mm处的肝组织定位为靶区，采用定点辐照靶区肝脏，每组实验重复15次。（3）辐照后切开肝组织，找到靶区最大的损伤面，测量并记录坏死区域，计算凝固性坏死体积，肉眼观察两组靶区肝组织和血管的损伤情况，分别取材，观察组织学变化。结果：1. PHIFU消融肝组织的损伤特点：与连续波HIFU辐照相同，PHIFU组靶区肝组织均出现凝固性坏死的特征性变化，损伤区和非损伤区边缘清晰，损伤区内未发现有明显的空洞形成。2. PHIFU消融肝组织的超声影像学变化：PHIFU辐照离体灌注肝脏时，B超能实时显示靶区组织灰度的变化，主要表现为靶区灰度从无到有、逐渐增强、然后减弱、并再增强的动态变化过程。在不同灌注流量下，靶区声像图开始出现灰度变化的时间不同，灌注流量增加可以延迟辐照过程中声像图靶区灰度变化的出现。3. PHIFU靶组织坏死体积与灌注流量关系：门静脉灌注流量为442mL/min、588mL/min、746mL/min、886mL/min时，实验组靶区凝固性坏死体积分别是157.41±5.79mm3、118.70±5.96mm3、72.97±6.04mm3和44.45±3.49mm3；对照组靶区凝固性坏死体积分别是156.41±6.23mm3、120.57±6.44mm3、74.39±7.62mm3和45.96±5.72mm3，表明随着肝血流量的增加，靶区坏死体积逐渐减少，两者之间呈负相关关系。相同流量下，实验组与对照组比较差异无统计学性意义（P>0.05）。4. PHIFU靶组织坏死体积与血管关系：两组邻近血管的靶区组织均出现凝固性坏死的特征性变化。与对照组比较，PHIFU组靶区凝固性坏死体积明显增加。其中，实验组和对照组在靶区位于血管后方的坏死体积分别为79.72±4.94mm3和25.53±2.08mm3，靶区位于血管前方的坏死体积分别为85.6±10.23mm3和28.34±7.28mm3，两组比较，差异均具有显著的统计学性意义（P<0.05）。5. PHIFU对靶区邻近血管的损伤作用：实验组和对照组分别对血管，血管前、后方靶区肝组织辐照后，肉眼观察两组靶区，均未发现明显的血管损伤表现，血管经HE染色和维多利亚蓝和丽春红血管纤维染色，光镜下观察见血管壁结构完整，内皮细胞和血管壁纤维组织未出现损伤。结论：1. PHIFU消融肝脏的组织学变化表现为典型的凝固性坏死，损伤区和非损伤区边缘清晰。2. PHIFU辐照过程中，B超能实时观察靶区声像图灰度的变化,呈现灰度增强、减弱，再增强的动态变化过程。3.血流速度能影响PHIFU消融肝组织的效果，随着肝血流速度的增加，靶区坏死体积逐渐减少；同时，血流速度增加可以延迟辐照过程中声像图靶区灰度变化的出现。4. PHIFU能用比连续波HIFU更少的能量达到相似的损伤体积。5.与连续波HIFU辐照比较，PHIFU能明显增加靠近血管靶区的凝固性坏死体积。6. PHIFU对血管或者靶区邻近血管均无明显的直接损伤作用。