高强度聚焦超声换能器温度场的数值仿真

相控阵高强度聚焦超声换能器可以通过换能器上不同阵元发射超声波的时间不同来实现变焦、多焦点。该论文应用Westervelt方程的近似式,结合Pennes热传导方程,以人体乳房为例,FDTD(finite difference time domain)仿真对比研究平面阵列相控聚焦换能器与曲面阵列相控聚焦换能器形成温度场的特性,同时数值仿真研究不同占空比的正弦激励函数、不同治疗频率、声强对曲面阵列相控聚焦换能器超声温度场的影响。研究结果表明曲面阵列相控聚焦换能器能有效地减少皮肤处的温升,对皮肤的伤害较小;对于曲面阵列相控聚焦换能器,不同占空比的正弦激励函数形成的可治疗区域(60℃以上)大小差别不大,但最高温度不同;随着频率升高,形成的可治疗区域体积减小;随着输入声强的增大,可治疗区域变大,但焦距不变。     

低强度聚焦超声对中枢神经调控作用研究进展

利用导入神经回路内电、磁、光、声等物理因子作用来激发神经系统功能活性,进而改善神经疾病症状、提高生命质量的神经调控技术(neural control technology)在生命科学研究和医学临床诊疗中得到广泛应用.其中尤以低强度聚焦超声(low intensity focused ultrasound,LIFU)具有非损伤性、高穿透能力与时空分辨等优势,更适合用作安全的神经调控物理刺激因子.目前LIFU用于神经调控研究已受到科学界高度关注,进行了大量动物与人类神经调控实验研究并取得可喜成果.本文分别从LIFU用于动物与人类中枢神经调控研究进展、神经调控机制、安全性问题和未来应用前景等方面介绍评述,以期为神经调控研究与应用提供参考.     

聚焦超声辐射高血脂大鼠涌泉穴对血脂水平的影响

目的研究聚焦超声辐射涌泉穴对血脂的影响.方法采用高脂饲料喂养建立高血脂大鼠模型,通过聚焦超声辐射高血脂模型大鼠涌泉穴,测定大鼠血清总胆固醇(tota cholesterol, TC)、甘油三脂 (triacylglycerol, TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein, HDL-c)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein, LDL-c)等指标.结果检测血清TC、TG、HDL-C、LDL-C水平,聚焦超声辐照涌泉穴可明显降低高血脂模型大鼠血清TC、TG(P＜0.05),而超声治疗组和针刺组无明显差异.结论聚焦超声辐射高血脂大鼠的涌泉穴位,可明显降低TC、TG,有调节血脂的作用.     

用等电聚焦技术对两种斑鸠卵清蛋白的比较

用聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦技术进行了珠颈斑鸠(Strptopelia chinensis chinensis)和山斑鸩(S.Orientalis orietalis)的卵清蛋白比较分析。结果表明.在pH3.5—10的梯度内,山斑鸠为21条带。珠颈斑鸠为18条带。其中主要区带的pI在4.5—6.0之间.其谱带较近似。在蛋白质分子水平上,两者是亲缘关系十分相近的两个种。     

高强度聚焦超声对人膀胱癌细胞的生长抑制作用及机理研究

研究高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound,HIFU）对人膀胱癌细胞的杀伤作用,并探索其作用机理.用不同强度的HIFU处理人膀胱癌细胞T24,用台盼蓝排斥法染色、细胞增殖试验（MTT法）研究HIFU对癌细胞的杀伤和生长抑制作用;流式细胞术检测其对癌细胞周期、凋亡及相关基因表达的影响.HIFU处理后,癌细胞死亡率升高,增殖活性降低,G0/G1期细胞数增加,S期细胞数减少,凋亡指数升高,与对照组比较,差异有显著性意义（P＜0.05）;P53、BCL-2和FAS表达阳性细胞数与对照组比较,无显著性意义（P＞0.05）;HIFU强度为600 W/cm^2时,HSP70表达阳性细胞数升高,与对照组比较差异有显著性意义（P＜0.05）.HIFU对人膀胱癌细胞T24具有明显的杀伤及抑制作用,其机理与抑制DNA合成有关;HIFU具有诱导癌细胞凋亡的作用,其诱导凋亡作用可能与P53、BCL-2和FAS无关.     

生物组织的超声调制光学成像技术

具有超声定位的高空间分辨率和光学检测的高灵敏度的超声调制光学成像技术是一种有前途的无损的生物组织成像技术。文章阐述了该技术的成像原理,评述了前人在散射介质中声光作用机制的理论研究;介绍了该领域在技术路线上的最新研究进展;最后总结了超声调制光学成像技术的优点并展望了其在生物医学领域的应用前景。     

高强度聚焦超声可治疗区域的仿真研究

数值仿真不同治疗参数条件下高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)可治疗区域的变化,对HIFU治疗剂量的确定具有重要的指导意义。本文采用Westervelt方程的近似式,结合Pennes生物热传导方程,以离体猪肝组织为例,在考虑组织声学特性对HIFU焦域温度场影响的条件下,通过时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)对HIFU焦域温度场进行仿真研究。研究结果表明,照射时间越长,组织声学特性的影响就越明显;焦点处的最高温升相同时,可治疗区域的大小差异较小;声强越大,形成可治疗区域所需的时间也越短;当声强一定时,随着照射时间的增加,可治疗区域的长、短轴长度均呈非线性增加;在相同可治疗区域的长轴或短轴长度一定时,输入声强和照射时间呈负相关。     

生物组织超声散射系数与温度相关性的研究

在随机起伏介质超声散射理论基础上,根据生物非均匀介质中声波动方程,推导出散射系数与温度的关系,然后分别采用了回波直接截取、经验模态分层（EDM）两种方法进行实验验证分析.结果表明超声散射系数与温度有依次递增的对应关系,可以运用它从超声回波信号中有效地提取组织温度信息.经验模态分层法的数据处理结果一致性要好些,总体趋势更接近理论分析.     

波对生物组织的作用和机理

波对生物组织的影响越来越受到人们的重视。现选取次声波、超声波和毫米波为代表,概述波对生物组织的作用和相应的机理。提出从波的能量角度出发,结合构成生物组织的物质本身特性,研究和开发波对生物组织更多的有利作用。     

高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤300例的临床疗效分析

目的：探讨高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound,HIFU）治疗子宫肌瘤的临床疗效及其安全性。方法：回顾性分析我院2007年1月～2011年1月300例采用高强度聚焦超声治疗的子宫肌瘤患者的临床资料,比较分析治疗前后瘤体大小、病灶内部回声、临床症状改善情况、血流的变化及超声造影图像改变。结果：HIFU治疗后1、3、6及12个月,瘤体体积均较治疗前显著缩小（P〈0.05）,显效率80.33%（241例）,有效率19.33%（58例）,无效率0.33%（1例）,肌瘤所致的临床症状减轻或消失,瘤体内部回声增强,彩色血流均消失,超声造影瘤体内无灌注。治疗期间,患者出现治疗部位疼痛、骶尾部酸胀及肛门坠胀,治疗结束时症状消失;治疗过程中出现腿部疼痛、麻木症状,经过重新定位后症状消失,少数出现阴道少量流血,给予止血药;治疗后出现血尿,经大量喝水排尿后消失。结论：HIFU治疗子宫肌瘤是安全有效的,在妇科领域便于推广。     

高强度聚焦超声在药物控制释放的应用及进展

高强度聚焦超声能够以一种非侵入性的方式有效地穿透身体内部组织,聚焦在深层组织中一个很小的空间区域内,产生很强的声能,这些能量被组织吸收引起局部温度的升高。当温度到达热敏脂质体的相变温度时,磷脂烷基链构象的会发生改变,导致脂质体的通透性增强,从而能够促进药物的释放。因此,高强度聚焦超声可以被用作外源刺激控制体内特定位置热敏脂质体的药物释放。本文对高强度聚焦超声在药物控制释放领域的应用及进展进行综述。     

Determination of Tissue Thermal Conductivity by Measuring and Modeling Temperature Rise Induced in Tissue by Pulsed Focused Ultrasound

A tissue thermal conductivity (K_s) is an important parameter which knowledge is essential whenever thermal fields induced in selected organs are predicted. The main objective of this study was to develop an alternative ultrasonic method for determining K_s of tissues in vitro suitable for living tissues. First, the method involves measuring of temperature-time T(t) rises induced in a tested tissue sample by a pulsed focused ultrasound with measured acoustic properties using thermocouples located on the acoustic beam axis. Measurements were performed for 20-cycle tone bursts with a 2 MHz frequency, 0.2 duty-cycle and 3 different initial pressures corresponding to average acoustic powers equal to 0.7 W, 1.4 W and 2.1 W generated from a circular focused transducer with a diameter of 15 mm and f-number of 1.7 in a two-layer system of media: water/beef liver. Measurement results allowed to determine position of maximum heating located inside the beef liver. It was found that this position is at the same axial distance from the source as the maximum peak-peak pressure calculated for each nonlinear beam produced in the two-layer system of media. Then, the method involves modeling of T(t) at the point of maximum heating and fitting it to the experimental data by adjusting K_s. The averaged value of K_s determined by the proposed method was found to be 0.5±0.02 W/(m·°C) being in good agreement with values determined by other methods. The proposed method is suitable for determining K_s of some animal tissues in vivo (for example a rat liver).     

华北平原11种植物种子萌发的生物学零点与积温探究

研究分析了华北平原11种植物种子萌发所需要的生物学零度和积温,结果表明:与其原产地年均气温比较,由于长期的适应,各植物的生物学零点和原产地的平均气温存在明显的正相关关系;种子萌发的积温和种子萌发的生物学零度之间存在显著地负相关关系。     

不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1生物脱硅的影响

目的:探讨不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1的生物脱硅效果的影响.方法:采用单因素试验并结合方差分析确定影响GSY -1生物脱硅的碳氮源种类及浓度,通过回归实验及响应面分析进一步优化培养条件,然后利用10L发酵罐进行放大实验验证.结果:研究发现,乳糖和尿素对GSY -1生物脱硅的影响均显著,其中尿素10g/L及乳糖13g/L时,培养液中铝硅比(A/S)分别可由2.84提高到5.45和5.42,通过响应面优化实验,确定尿素10.35g/L、乳糖12.60g/L时,菌株GSY -1的脱硅效果最佳,铝硅比由2.84提高到5.67,增幅达99.65%.经10 L发酵罐放大实验,测得浸矿后的铝硅比为5.07,较浸矿前提高78.52%.结论:乳糖和尿素对胶质芽孢杆菌GSY -1脱硅效果影响显著,响应面法可有效用于GSY -1菌株脱硅条件的优化.     

不同碳、氮营养对球孢白僵菌生物学特性和抑菌活性的影响

研究了不同碳营养和氮营养对球孢白僵菌菌丝生长、分生孢子产生量、菌丝生物量及其次生代谢产物的抑菌活性.结果表明,球孢白僵菌对单糖、双糖、多糖等碳营养及有机氮和无机氮等氮营养均能够利用,但利用程度存在一定差异.其中,球孢白僵菌的菌丝生长以白砂糖和蛋白胨最快,以甘露醇和硫酸铵最慢;分生孢子产生量以白砂糖和硝酸钾最多,以甘露醇...     

高强度聚焦超声消融治疗（HIFU术）联合补肾活血方治疗子宫腺肌病的临床研究

摘要 目的：探讨高强度聚焦超声消融治疗（HIFU术）联合补肾活血方治疗子宫腺肌病的临床疗效。方法：选取我院2020年3月到2023年3月收治的100例子宫腺肌病患者作为研究对象,应用随机数字表法将其分为观察组与对照组,每组50例。对照组患者采取HIFU术治疗,观察组患者采取HIFU术联合补肾活血方治疗,对比两组患者临床疗效,治疗前后中医证候积分,对比手术前、手术后3个月、6个月的糖类抗原CA125及血红蛋白水平变化,并在治疗3个月后和治疗6个月应用子宫体积、痛经评分、经量评分评价患者远期预后情况。结果：两组临床疗效比较无差异（P>0.05）;治疗前两组患者腰膝酸软、经期腰骶痛、经期腹痛相关中医证候积分对比无明显差异（P＞0.05）,治疗后两组患者腰膝酸软、经期腰骶痛、经期腹痛相关中医证候积分均降低,且观察组低于对照组（P＜0.05）;手术两组患者糖类抗原CA125、Hb水平对比无明显差异（P＞0.05）,术后3个月、6个月两组患者糖类抗原CA125水平降低,观察组低于对照组,Hb水平升高,观察组高于对照组（P＜0.05）;观察组治疗后3个月的子宫体积、痛经评分、经量评分明显低于对照组（P＜0.05）,且治疗6个月后两组患者子宫体积、痛经评分、经量评分均降低,观察组低于对照组（P＜0.05）。结论：对子宫腺肌病患者应用高强度聚焦超声消融术联合补肾活血方治疗可提升其临床治疗效果,减轻患者临床症状,改善患者糖类抗原CA125表达水平,减轻贫血情况,且远期疗效较好,能够进一步改善患者子宫体积、疼痛程度和月经量,值得临床应用推广。     

稳恒磁场对两种不同构象状态的离体牛肝过氧化氢酶的生物学效应研究

通过活力测定,紫外差光谱,多维荧光光谱及差示扫描量热分析,研究了0.23～0.61T稳恒磁场对两种不同构象状态的离体牛肝过氧化氢酶的生物学效应,被选择用于研究的酶的构象状态分别为4℃的钝化状态和25℃的活化状态,二者具有明显不同的构象,4℃时,酚分子处于钝化状态,经0.23～0.61T稳恒磁场处理不同的时间后,几乎不表现出任何磁生物学效应;25℃时,酶分子处于活化状态,经磁场处理后,表现出明显的磁生物学效应;酶活力增加,同时构象发生变化。构象变化导致λ210～310nm紫外差光谱的出现,荧光偏振度的增加,在λ330nm荧光发射峰发射强度的改变及差示扫描量热曲线的产生,研究结果表明：不同的初始构象状态可能是产生不同磁效应的根本原因。