Study of alternate cooling and heating treatment induced tumor microvasculature injury

Tumor microvasculature is important to tumor growth, metastasis and thus tumor treatment outcome. The alternate cooling and heating treatment has been confirmed to have advantages over single treatment of cooling or heating. The degree of tumor microvasculature damage induced by the alternate cooling and heating treatment and the mechanisms underlying are studied in this paper. The response of the tumor microvasculature to different treatments including alternate cooling and heating is observed in vivo thro...     

Effect of local hyperthermia induced by nanometer magnetic fluid on the rabbit VX2 liver tumor model

Hyperthermia induced by magnetic nanoparticles is a recent therapeutic approach for local targeting of hyperthermia and thermoablation and is a promising treatment of malignant tumors.The purpose of this study is to evaluate the potential and therapeutic effect of magnetic fluid hyperthermia on the rabbit VX2 liver tumor model.Rabbits bearing liver tumors 14 days after tumor implantation were randomly divided into five groups of 10 cases each,including three control groups and two hyperthermia groups.Hyperthermia was carried out immediately after a single intratumoral injection of uncoated water-based Fe3O4 magnetic fluid under an alternating magnetic field only once as one hyperthermia group and repeated hyperthermia after 5 days as the other treated group.The distribution of magnetic fluid was evaluated by CT scanning.All animals were sacrificed 4 weeks after tumor implantation.The therapeutic effect was determined by tumor size and macroscopic and pathological examination of the liver tumor.The local higher density imaging of intratumoral magnetic fluid deposits compared to the surrounding tissue was clearly observed by CT scanning.Twenty-eight days after tumor implantation,the tumor maximal diameter and tumor volume of two hyperthermia were both significantly less than those of control groups (P＜0.05).Tumor volume inhibition by single or repeated hyperthermia compared to the three control groups was 71.93-79.91% and 92.34-94.46% (P＜0.05),respectively.Under a microscope,coagulation necrosis was observed in the heated area,which had a clear boundary line with the surrounding tissue.The intratumoral distribution of magnetic nanoparticles,especially in the area of necrosis,appeared much more homogenous than in the untreated ones.This study demonstrates that hyperthermia induced by direct intratumoral injection of magnetic fluid can be used safely,and a well-homogenized distribution of high intratumoral temperature without heating adjacent to normal tissue can be achieved.     

DSA 联合 CT 引导下经皮肝穿刺兔 VX2 肝癌模型制作

摘要: 目的 探讨 DSA 联合 CT 引导下经皮肝穿刺兔 VX2 肝癌模型制作的可行性。方法 40 只新西兰白兔随机分 成 A、B 两组,每组 20 只,A 组在 DSA 联合 CT 引导下将兔 VX2 肿瘤组织块经皮肝穿刺接种于兔左肝内,B 组通过 开腹法种植 VX2 肿瘤组织块,于接种后第 2 周、4 周行全身 MR 检查,后处死实验兔行原位、异位肿瘤肉眼观察。结 果 A 组建模成功率 90% ,有 1 只出现异位种植,未发现腹水及死亡,平均手术时间( 17. 3 ± 5. 2) min; B 组建模成 功率 85% ,有 3 只出现腹水,2 只死亡,无异位种植发生,平均手术时间( 50. 7 ± 11. 3) min,,两组手术时间比较差异 有统计学意义( P ＜ 0. 05) 。结论 DSA 联合 CT 引导下经皮肝穿刺制作兔 VX2 肝癌模型方法简单、建模成功率高、 手术操作时间短。     

肝癌化疗栓塞前后MR弥散成像ADC值与MVD的相关性研究

目的通过观察兔肝癌模型,研究肝癌化疗栓塞后ADC值与MVD相关性.方法肝癌模型为新西兰大白兔18只,分为3组,每组6只,为TACE术前组、术后3 d组及术后1周组.肿瘤种植3周,常规MR扫描发现病灶,进行肝动脉化疗栓塞.3组动物分别在TACE术前、术后3 d、术后1周进行MR弥散成像.动物在MR成像之后,用过量硫喷妥钠处死,取病理,进行免疫组化,测量MVD值.并对肿瘤中心区、边缘区在TACE前、后3 d、1周的MVD与ADC值进行相关分析.结果 MVD与ADC值的Pearson相关系数r=-0.534,P=0.000,可以认为二者间存在负相关.结论 MR弥散成像与病理表现一致,能够较好地反映肝癌化疗栓塞后的转归.     

光动力疗法对兔肝癌肿瘤微血管密度及血管内皮细胞生长因子的影响

目的：研究光动力疗法对兔肝＇VX2移植癌模型的抑瘤作用及其可能的机制,为临床应用 PDT 治疗肝癌提供依据;方法用15只新西兰白兔制成VX2细胞肝癌模型。以血卟啉衍生物（HPD）为光敏剂观察PDT的抑瘤效果,应用免疫组化染色检测VEGF及MVD的表达水平;结果 PDT对肿瘤明显的杀伤作用;PDT组中VEGF及Mr＇VD的表达水平显著的低于对照组（p〈0.05）;结论 PDT可抑制兔肝VX2移植癌中肿瘤灶VEGF的生成,减少肿瘤灶内MVD。PDT抗肿瘤血管形成是其抑制肿瘤生长的一个重要机制。     

纳米冷冻治疗学——纳米医学的新前沿

近年来,借助低温方法对恶性肿瘤实施靶向治疗已成为肿瘤临床和生物医学工程研究领域中的重要主题。为了突破制约传统冷冻手术治疗效率的技术瓶颈,本实验室首次提出将纳米技术与低温工程学相结合,以发展先进肿瘤微创治疗方法的技术理念,并在相应的机理分析、试验研究和医疗仪器的研制等方面取得进展。种种态势表明,纳米冷冻治疗学正成为纳米医学领域内极具探索价值的新前沿。由于这一方法在调控冰球生长方向和强度、确保肿瘤适形治疗以及提高医学成像分辨率等方面均优于传统手段,因而在预期的临床应用上可望取得较佳结果。该方法的提出,为发展高效物理靶向治疗开辟了一条新的途径。本文在简要剖析低温医学技术发展态势的基础上,评述了纳米冷冻治疗这一未来纳米医学领域可能具有重要意义的概念,阐述了其基本特点、功能和应用方式等问题,并以本实验室前期取得的系列进展为例,剖析了在现阶段发展纳米冷冻治疗技术的途径;同时也对纳米冷冻治疗学的前景进行了展望,归纳出了一些有待解决的基础科学和应用技术问题。     

肿瘤治疗的球体覆盖模型

研究了由肿瘤治疗中提出的一个数学模型 .在肿瘤治疗的超声引导射频消融技术中 ,假设肿瘤是一个类球体 ,布针治疗范围是小球体 ,要求杀灭肿瘤表面的全部细胞 ,因此 ,数学问题是要用半径为r的球体来覆盖半径为R的球面 (r相似文献   

基于有限元方法的不同类型肿瘤微波消融区域分布

为了研究微波消融技术在不同类型肿瘤中治疗效果,基于有限元分析方法,建立耦合电磁场和生物传热过程的微波消融模型,研究了单缝同轴微波消融天线在脑白质肿瘤、脑灰质肿瘤、乳腺脂肪肿瘤、乳腺腺体肿瘤、肾脏肿瘤、肺部肿瘤(充气和未充气状态下)、肝脏肿瘤和肌肉瘤中比吸收率、消融区域温度分布及消融灶形态。结果表明:由于各种类型组织热物性的不同,导致微波消融天线在不同类型的肿瘤组织中消融灶的形态和有效损毁区域的覆盖范围存在显著差异,其中微波消融天线在由脂肪组织包围的乳腺癌肿瘤中形成的消融灶呈水滴状,消融区域完全覆盖肿瘤,但沿着消融天线的穿刺方向存在尾迹;天线在未充气状态下的肺部组织中形成的消融区域对健康组织的损伤要大于充气状态下,同时消融天线在其他实质型组织中形成的消融区域基本呈现椭圆形,消融区域整体小于肺部和乳腺的消融灶,可见微波消融天线在乳腺和充气状态下肺部组织的肿瘤消融治疗中可以获得更加有效的治疗效果。     

集束型水冷微波消融天线的热场特性

 单一发射极的水冷却微波天线对于直径<3 cm 的肿瘤已有很好的治疗效果,但是对于体积较大的肿瘤治疗效果并不理想.本研究基于一种新型集束型微波天线,讨论在不同功率和时间下,有效消融区域的形态、温度分布等特性.采用不同微波功率和时间对离体牛肝进行消融,记录测温点的温度上升曲线,并测量消融尺寸.结果表明:15 min 内,40 W 最大消融面积为25.627±2.400 cm²,最大消融体积为81.655±3.500 cm³,消融区域横纵比0.660±0.020.15 min 内,60 W 最大消融面积为49.803±2.900 cm²,最大消融体积为244.965±4.000 cm³,消融区域横纵比0.777±0.010.当肿瘤横径<5.3 cm,纵径<6.9 cm时,建议使用40 W 的加热功率.当消融肿瘤体积较大,肿瘤形状为类圆形时,建议使用60 W 的加热功率.进行消融手术尽量使用小功率、长时间的治疗方式,可使临床医生准确控制消融范围,避免消融其他器官组织.     

三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移的比较研究

摘要: 目的利用人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠移植瘤动物模型观察比较肝脾转移情况。方法分别将人卵巢癌、 胃癌、结肠癌实体瘤移植到裸鼠皮下,在建立人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠实体瘤模型的基础上,观察裸鼠实体瘤生 长速度、存活时间及肝脾转移病理形态学变化。结果人卵巢癌、胃癌、结肠癌实体瘤移植到裸鼠皮下,移植成瘤 率、肝转移率皆为100% ; 卵巢癌脾转移100% ; 胃癌脾转移62. 5% ; 结肠癌脾转移75% 。人卵巢癌裸鼠实体瘤生 长速度高于胃癌、结肠癌裸鼠实体瘤,且肝脾转移快,存活时间短; 三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移病理形态均有差异。 结论建立的人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠移植瘤肝脾转移完整地再现了人卵巢癌、胃癌、结肠癌患者肝脾转移的 临床过程,为探讨人卵巢癌、胃癌、结肠癌肝脾转移生物学机制和抗转移提供参考,三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移癌 均有差异。     

Suppression of murine breast cancer metastasis by selective inhibition of CXCR4 by synthetic polypeptide derived from viral macrophage inflammatory protein II

Stromal cell-derived factor-1 and its receptor CXC chemokine receptor-4 (CXCR4) have been implicated in breast cancer metastasis. A significant association between HER2 and CXCR4 expression has been observed in human breast tumor tissues, and overexpression of CXCR4 is essential for HER2-mediated tumor metastasis. Moreover, CXCR4 expression is low in normal breast tissues and high in malignant tumors, suggesting that a blockade of CXCR4 may limit tumor metastasis. The present study investigated the action of a synthetic antagonist 21-mer peptide derived from viral macrophage inflammatory protein II against CXCR4 (NT21MP) in inhibiting metastasis in vitro and in vivo. The results showed that chemotaxis of SKBR3 cells toward SDF-1α was reduced by NT21MP in a dose-dependent manner (P < 0.05). NT21MP inhibited tumor growth at 500 μg/kg and in combination with Herceptin, the anti-HER2 antibody. The in vivo metastatic assay showed that NT21MP significantly inhibited pulmonary metastasis, and the number of metastatic tumor nodes on the surface of the lung was greatly decreased. Compared with the saline-treated control group, PCNA expression was dose-dependently decreased by NT21MP, the percentage of apoptotic cells was increased, and CXCR4 mRNA and protein expression were downregulated. In conclusion, NT21MP inhibits cellular prolifer-ation, promotes apoptosis by downregulating CXCR4 expression, and suppresses the progression of primary and metastatic tumors. CXCR4 may be a useful therapeutic target for breast cancer, and NT21MP may serve as a potential target drug for the treatment of breast cancer metastasis.     

Thermal ablation versus conventional regional hyperthermia has greater anti-tumor activity against melanoma in mice by upregulating CD4~+ cells and enhancing IL-2 secretion

To determine whether conventional hyperthermia (42-45℃) or ablation therapy (＞50℃) achieves better synergistic effects on direct cytotoxicity and anti-tumor immunity,we compared the therapeutic effects of two hyperthermia temperatures,43 and 55℃,in terms of cytotoxicity and upregulation of immune functions in a mouse malignant melanoma model.Melanoma-bearing mice were treated by directly applying regional hyperthermia to the tumor nodule with a heating light at a temperature of 43℃ for 30 min or 55℃ for 10 min.The tumor growth curve and mice survival rate were observed.To investigate the hyperthermia-induced immunological response,peripheral blood CD4~+ and CD8~+ T cells and the serum IL-2 level were determined.Our results indicated that application of regional hyperthermia at the ablation temperature (such as 55℃) achieved better synergistic anti-tumor effects than did conventional hyperthermia (43℃).Significant increases in the number of peripheral blood CD4~+ T cells and the serum IL-2 level likely contributed to the underlying mechanism.     

人胃癌裸小鼠体内原位移植浸润转移特征的研究

观察人胃癌原位移植至裸小鼠体内后的浸润转移特征,并探讨其发生机制,ＢＡＬＢ／Ｃ－ｎｕ／ｎｕ裸小鼠１２只,以ＳＧＣ－７９０１人胃癌细胞株裸鼠皮下移植瘤为材料,通过手术将瘤组织块移植到裸小鼠胃壁,待动物濒临死亡时进行系统解剖,观察其浸润转移的部位及特征,原位移植瘤全部成功,且所有动物均出现局部浸润及淋巴结转移,肝脏转移率为６６．７％,癌性腹水的发生率为５０％,移植肿瘤晚期还可向脾脏,胰腺及肾脏等处浸润     

低温在医学上的应用

介绍了低温在医学上的应用，它包括冷冻外科、低温保存、低度体温、低温干燥4个方面，冷冻医疗主要用液氮作低温制剂，它价廉、简便、易行。已广泛应用于临床各科治疗良性及恶性肿瘤，疗效确切，另在低温保存血液、精液、组织、器官方面成绩可，有待于进一步研究发展。     

磁感应治疗研究和临床试验

 肿瘤磁感应加温治疗是近年来兴起的一项新型肿瘤治疗技术。该技术利用定位导入肿瘤靶区的磁性介质在交变磁场下的磁化损耗产热,对恶性肿瘤实施磁介导加温治疗。研究表明,肿瘤组织在交变磁场诱导的磁热效应下升温至40～70℃时,靶区沉积的热能作用可特异性杀死癌细胞,抑制癌症复发和转移,并可激发机体的抗癌免疫效应,进一步增强治疗效果,是一种简便易行、安全有效的肿瘤治疗方法。磁感应加温治疗在肿瘤治疗的特异性、靶向性等方面显现出其独特优势,已引起了国内外肿瘤临床治疗界的极大兴趣。本文对实验室近年来开展的基于多种磁性介质的肿瘤磁感应热疗研究进行了综述,主要包括磁感应治疗设备研制、热疗用磁性介质研发和磁热疗生物医学实验研究3个方面。在这些研究的基础上,肿瘤磁感应热疗的临床前实验已经完成,目前已经开展一期临床试验研究。     

微波热消融技术的临床应用进展

 肿瘤微波热消融技术是20 世纪70 年代现代物理学与医学相结合的高新技术,自20 世纪90 年代起应用于临床,目前已广泛用于实体脏器良恶性肿瘤的治疗,在小肝癌的治疗领域其疗效已可与外科手术媲美;在肺癌、肾癌等领域的治疗也取得了一定成效;甲状腺结节及子宫肌瘤等部分良性肿瘤患者也因该技术的发展而受益.随着该技术的进一步发展与普及,肿瘤治疗领域将进入全新的发展阶段.     

FK506和环孢霉素A在兔角膜缘移植术后抑制免疫排斥反应的疗效比较

目的研究FK506和环孢霉素A对同种异体兔角膜缘移植术后免疫排斥反应的抑制效应。方法将30只有角膜缘干细胞缺陷症的新西兰白兔随机分成3组：FK506治疗组、环孢霉素A治疗组和对照组,同种异体角膜缘移植术后分别给予0．5％FK506滴眼液、1％环孢霉素A滴眼液和生理盐水点眼,用药5周。术后持续观察11周,以角膜缘植片水肿、混浊程度、排斥反应发生时间和角膜新生血管作为眼表评估指标。结果观察期内,FK506组在抑制新生血管指数方面低于环孢霉素A组（P〈0．05）,而两组在上皮排斥反应发生时间、移植排斥指数方面无显著性差异（P〉0．05）。结论同种异体角膜缘移植术后早期应用0．5％FK506和1％的环孢霉素A滴眼液均可有效抑制免疫排斥反应,在抑制角膜新生血管发生方面,FK506的作用强于环孢霉素A。     

FK506在同种异体兔角膜缘移植中的应用

目的：研究FK506对同种异体兔角膜缘移植术后免疫排斥反应的抑制效应。方法：建立48只新西兰白兔角膜缘于干细胞缺陷症动物模型，随机分成FK506治疗组、环孢霉素A治疗组和非治疗组，同种异体角膜缘移植术后分别给予质量分类为0．5％FK506滴眼液、1％环孢霉素A滴眼液和生理盐水点眼，用药4周。术后持续观察10周，以角膜缘植片水种、混浊程度、排斥反应发生时间、角膜新生血管和假性胬肉作为眼表评估指标。结果：观察期内，FK506组上皮排斥反应发生率、移植排斥指数均低于环孢霉素A组，差异有显著性（P＜0．05）；而两组成新生血管和假性胬肉指数方面，无显著性差异（P＞0．05）。结论：同种异体角膜缘移植术后早期应用FK506眼液点眼可以抑制排斥反应发生。     

射频消融治疗肝巨大血管瘤69例临床疗效分析

目的探讨和分析射频消融治疗肝巨大血管瘤的临床疗效。方法回顾性分析我院肝胆外科2010年6月至2015年6月期间应用射频消融治疗69例肝巨大血瘤患者的临床资料。其中50例患者采用超声引导下射频消融治疗,19例患者采用腹腔镜引导下射频消融治疗。结果 56例患者病灶完全损毁,占总数的81.2%,13例患者消融不彻底,进行了第二次射频消融治疗后达到完全损毁。部分患者术后出现发热、肝区治疗部位或射频针穿刺点处疼痛、恶心、呕吐以及不同程度的转氨酶升高,给予对症治疗后好转。没有患者出现腹腔内大出血、胆瘘、空腔脏器穿孔、严重肾功能损害等并发症。术后患者随访时间6~24个月,所有患者的病灶缩小均在50%以上,无1例复发。结论射频消融治疗肝巨大血管瘤创伤小、安全性高、并发症少、疗效满意,可获得较好的远期疗效,是治疗肝巨大血管瘤的又一新途径。     

双工况燃机进气冷却测控系统设计

为了提高燃机在酷热夏季的出力,研发了具有双工况工作模式的进气冷却系统。该系统利用烟气余热作为动力,不仅在夏天制冷工况下能对燃机进气进行充分冷却,有效提高燃机效率;而且在冬天低压加热工况下驱动低压加热器产生热水,提升余热锅炉的给水温度,以提高汽轮机的功率。该系统的测控系统基于DCS框架构建,并根据实际情况简化为两层结构：集中控制层和过程控制层。上位监控软件用DELPHI软件自主开发,通过自主开发的OPC控件,实现了对下位PLC控制器的实时读写操作。使用结果表明,该套测控软件不仅界面美观,操作方便,而且对数据处理具有独到的优越性。