超声的防护专题知识讲座

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,超声的防护专题知识讲座,超声的防护专题知识讲座,第1页,本章重点：,超声生物效应,超声空化机制,超声的防护专题知识讲座,第2页,一 概述,超声波是当前广泛应用于临床诊疗和治疗伎俩之一。,无创,可视,超声的防护专题知识讲座,第3页,1,、电磁波和机械波。,电磁波：电磁能量，以其频率可分为无线电波、红外线、可见光、紫外光、,X,射线，,射线和高能宇宙射线。,超声的防护专题知识讲座,第4页,机械波：因为机械力（弹性力）产生机械振动在介质中传输，它传输是机械能量，而且仅能在介质中传输。,声波以频率可分为三大类：次声波、声波、和超声波。,超声的防护专题知识讲座,第5页,超声波（,Ultrasound,）是指频率超出,2,万赫兹即超出人耳听阈高限声波。,普通诊疗用超声波频率为,1,10MHz,，而最常见是,2.5,5MHz,。,超声的防护专题知识讲座,第6页,2,、超声在医学中应用发展,1915,年法国科学家在研究超声水压探测时，就发觉了强超声对鱼类等水中小动物能够产生致死效应。,40,年代末，,A,型（,Amplitude Mode,）超声诊疗仪开始应用于临床。,脑中线探测、眼轴测量、浆膜腔积液诊疗、肝脓肿诊疗以及穿刺引流定位,很快,B,型（,Brightness Mode,）、,M,型（,Motion Mode,）和,D,型（,Doppler Mode,）超声诊疗仪相继问世。,超声的防护专题知识讲座,第7页,70,年代快速向二维灰度显示,B,型超声诊疗仪,D,型超声诊疗仪也开始出现。,80,年代出现彩色多普勒血流显像。,90,年代，出现高强度聚焦超声。,超声的防护专题知识讲座,第8页,二 超声生物效应,1,、概念,是指看成用人体超声波到达一定剂量时，能够使人体组织或器官产生一些,生化、免疫、功效结构上,可逆或不可逆改变。,超声的防护专题知识讲座,第9页,2,、超声生物效应产生机制,热机制,机械机制,空化机制,超声的防护专题知识讲座,第10页,热机制,超声波在生物体内传输过程中，其振动能量不停地被组织吸收,造成物体分子快速摩擦产生热能而使组织本身温度升高。,超声的防护专题知识讲座,第11页,机械机制,超声波是一个机械振动能量传输形式，在作用于人体时，能够引发生物体系中生物大分子、细胞及组织结构处于激烈振动机械运动场中，其功效、生理过程甚至结构都可能会受到影响。,超声的防护专题知识讲座,第12页,空化机制,空化效应是指在超声作用下,人体内微气泡（气核）表现出各种形式活性,.,这些微小气泡或作非线性运动或在高压作用下快速增大、急剧压缩、快速破裂或塌陷。,超声的防护专题知识讲座,第13页,依据气泡不一样动力学行为，能够分为,稳态空化,和,瞬态空化,两种。,稳态空化是气泡在声压作用下可能进入体共振（即体脉动）状态，当声波频率靠近气泡共振特征频率时，体脉动幅度到达最大。,瞬态空化是指在强度较高声场中，气泡在声场负压相快速膨胀，随即又在正压相突然收缩以至瓦解。,超声的防护专题知识讲座,第14页,三 超声对人体影响,超声在临床上按照应用不一样分为诊疗性超声和治疗性超声。,诊疗性超声包含常见,B,超、彩色超声多普勒等，是临床上常见检验方法。,治疗性超声即高强度聚焦超声（,HIFU）,。,超声的防护专题知识讲座,第15页,（一）诊疗性超声对人体影响,1、胚胎和胎儿：,妊娠期诊疗性超声照射能够造成老鼠胎儿,生长发育迟缓，出生体重降低,。,对于人类还有待于深入研究。,超声的防护专题知识讲座,第16页,2、神经组织：,在孕早期以诊疗性超声照射可能影响胚胎脑功效发育。,超声的防护专题知识讲座,第17页,3、细胞：,孕8,12周接收3.5,MHz,超声照射5分钟，能够引发胎儿,角膜上皮肿胀,，但呈可逆性改变。照射20分钟则出现不可逆,角膜表层细胞坏死,。,超声照射中期妊娠妇女30分钟，可出现胎儿,睾丸精原细胞肿胀,。,超声的防护专题知识讲座,第18页,4、染色体、,DNA：,孕早期接收诊疗性超声照射，新生儿脐血,姐妹染色单体交换率增加,，中晚期累积超声照射使染色单体交换频率下降。,超声照射离体细胞，观察到,DNA,断裂、嘌呤、嘧啶醇堆积，且自由基水平增高,。,超声的防护专题知识讲座,第19页,（二）高强度聚焦超声,高强度聚焦超声（,high intensity focused ultrasound，HIFU）,是19世纪40年代首先由,Lynn,等提出一个技术，早期主要应用于神经外科选择性破坏脑内特定区域，以帮助神经性行为异常疾病治疗。,超声的防护专题知识讲座,第20页,1,、定义：,高强度聚焦超声是利用一定聚焦方式，将超声源发出声能量聚焦于体内某一靶区。,组织内超声聚焦形成强度相对较高区域成为生物学焦域（,biological focal field,BFF）。,超声的防护专题知识讲座,第21页,2,、,HIFU,在肿瘤治疗中应用,对聚焦超声生物学效应研究和应用在上世纪,80-90,年代成为研究热点，一系列体外、体内试验开始进行，如肝、前列腺、乳腺肿瘤等。,真正将,HIFU,技术用于临床则是由重庆医科大学完成。自,1997,年首次应用于人体疾病治疗以来，迄今已治疗了上千例病例，适应症已由肝癌、骨肉瘤等扩展到了乳腺癌、胰腺癌、肾癌、软组织肿瘤和盆腔肿瘤。,超声的防护专题知识讲座,第22页,优点：,可经过实时监控超声来观察肿瘤大小、部位、形态以及与邻近组织器官关系，保护周围正常组织。,适形治疗，不受肿瘤大小和形状限制，可切除任意大小、任意形状肿瘤包块。,无创，无伤口，防止患者术后感染。,治疗剂量均匀一致，确保灭活肿瘤靶区,(,焦域,),内全部肿瘤细胞。,“,绿色治疗,”,，没有放射线，没有放疗副作用，对患者、医生和环境均无辐射污染，勿须辐射防护办法等。,超声的防护专题知识讲座,第23页,3,、,HIFU,引发病理改变,巨体表现：,照射前，肉眼下兔乳腺移植性肿瘤与周围组织分界显著，切面呈粉红色鱼肉状。,照射后呈白色凝固性损伤灶，椭球性，边界清，损伤区完全覆盖肿瘤。另外可见凝固性损伤区周围组织呈一黑色充血出血带。,超声的防护专题知识讲座,第24页,镜下表现：,光镜下，照射前肿瘤细胞排列紧密呈实体巢状，细胞大，胞浆丰富，淡红染色，核大而淡染，核膜清楚，染色质颗粒较粗，核分裂相多见，细胞间纤维结缔组织较少。,超声的防护专题知识讲座,第25页,照射后细胞显著固缩变小，胞浆降低，核固缩深染。细胞间隙显著增大，排列稀疏。但细胞轮廓完整，形态可辨。,二十四小时后,个别肿瘤细胞开始溶解，可见核碎裂，可见少许中性粒细胞和淋巴细胞浸润，靶区周围组织充血出血；,3天后,肿瘤细胞大片破裂、坏死溶解，细胞轮廓消失，伴大量中性粒细胞浸润，周围出现成纤维细胞和新生毛细血管；,7,14天,，肿瘤细胞完全坏死溶解，见不到完整肿瘤细胞，靶区充满大量中性粒细胞、单核细胞和少许淋巴细胞，周围纤维结缔组织增生显著，出现纤维化。,3周后,，靶区组织逐步坏死脱落，由纤维结缔组织增生修复。,超声的防护专题知识讲座,第26页,照射前,超声的防护专题知识讲座,第27页,照射后,超声的防护专题知识讲座,第28页,电镜表现：,肿瘤细胞显著水肿，细胞器肿胀，结构不清；个别细胞质膜及核膜失去连续性，染色质固缩，碎裂呈团块状。,二十四小时后见细胞内大量水分积聚，形成空白区，细胞膜、核膜破裂，胞浆内可见大量散在深染染色质团块，细胞器结构消失；,第三天肿瘤细胞大片溶解，结构破坏消失。,超声的防护专题知识讲座,第29页,结论：,大多数试验结果显示，高强度聚焦超声能够有效破坏肿瘤组织，抑制肿瘤生长和降低肿瘤复发。只要辐照剂量足够，高强度聚焦超声能完全覆盖肿瘤组织，彻底杀灭肿瘤细胞。,超声的防护专题知识讲座,第30页,4,、超声治疗治疗肿瘤机制,热效应：,热效应是高强度聚焦超声治疗肿瘤主要机制。,将高强度超声波聚焦在0.51.0,cm,范围内，在10秒内即可产生很高能量，使靶区温度瞬间到达65，使靶区组织发生不可逆坏死。,超声的防护专题知识讲座,第31页,空化效应：,空化作用能够促使生物组织产生自由基从而损伤生物组织。,空化机制参加作用，能够使细胞急性损伤程度增加。,细胞外环境中一些物质能够增强超声空化效应对细胞损伤作用。如卟啉、光敏素2（,photofrin II）,等。,超声的防护专题知识讲座,第32页,超声对化疗增强作用：,超声波在局部组织产生声压力使细胞膜通透性增加，化疗药品在肿瘤组织中浓度升高。,超声空化效应引发细胞膜损伤也是通透性增加原因之一。,超声对,DNA,修复合成没有显著影响，不诱使肿瘤产生对化疗耐受性。,超声的防护专题知识讲座,第33页,