高强度聚焦超声的生物学焦域研究

研究高强度聚焦超声(HIFU)在组织内能量的存积规律及表达方式.用JC型聚焦超声肿瘤治疗系统将超声波聚焦,辐照离体的牛肝、肾、肌肉组织和活体的猪肝、肾、肌肉组织,观察单点凝固性坏死的形成和体积变化规律.无论离体、活体组织的凝固性坏死点的形态和体积均不同于声学焦域;如果声强为7×10 3 ～25.4×10 3 W/cm 2 ,辐照时间为0～20s,则凝固性坏死点的体积为0～2000mm 3 ;同一剂量辐照下,不同组织结构、不同功能状态、不同组织深度所形成的单点凝固性坏死的体积不同.整块肿瘤的凝固是由一个一个小点状的凝固性坏死组合而成.把这个点状的凝固性坏死范围叫做HIFU的生物学焦域.生物学焦域是HIFU切除肿瘤的基本单元.它是声学焦域、声强、辐照时间、治疗深度、组织结构及功能状态的函数.     

中药对肿瘤组织血管生成的影响

恶性肿瘤的无限制侵袭性生长及其转移依赖于血管生成（angiogenesis)抑制血管生成是不同于常规的肿瘤治疗新策略，肿瘤血管生成的过程是个多步骤过程，目前已进入临床的肿瘤血管生成抑制剂有数十种，许多有抗肿瘤活性的中药的有效成分，如：人参皂苷Rg^3、鲨鱼软骨生成抑因子（SCAIF）等可抑制肿瘤血管生成。     

通过测量组织体模瞬时温升描述HIFU声场特征

 针对高声压下高强度聚焦超声（High Intensity Focused Ultrsound,HIFU）声场测量难题,提出通过测量组织体模中瞬时温升来描述HIFU声场特征的方法。采用水听器测量声功率为5W的HIFU声场分布;采用热电偶测量声功率为40、70、100、150、200W,辐照时间1s下HIFU作用于组织体模时的焦域温场分布,由瞬时温升■与■αi p2i 成正相关关系,得到在考虑声吸收系数改变和非线性条件下HIFU声场分布特征。结果显示,水听器测量得到的HIFU焦域径向-6dB宽度和轴向-6dB宽度,远小于通过热电偶检测得到的不同高功率下HIFU焦域径向和轴向大小;高功率下,随声功率增加,焦域径向-6dB宽度、轴向-6dB宽度逐渐增大,且温场分布图的峰值部分较尖,反映出能量比较集中。用热电偶测量组织体模焦域瞬时温升,能反映在考虑声吸收系数改变和非线性条件下HIFU声场分布特征。     

HIFU肿瘤治疗中的非线性效应对温度分布影响的研究

本文以凹球面自聚焦换能器为声源,通过计算非线性波动方程和生物热传导方程,得到了生物组织中聚焦区的温度场分布.结果表明:非线性效应对焦域温度分布有着重要的影响.它一方面造成声焦点前移,并使声焦点与几何焦点的距离随聚焦深度增加而增大;另一方面,非线性效应的存在导致聚焦区温度分布在治疗过程中由规则的椭球形变成不规则的"蝌蚪"形或"龟"形,这种温度变化随生物组织的非线性特性加强而愈显著.本文从非线性角度对此现象给予了解析.     

射频加热治疗肿瘤体模实验的数值模拟

目前射频加热治疗肿瘤在临床研究方面已取得了相当大的进展 ,但在热物理方面所做的研究还较少。为了能更有效地指导临床实践 ,对射频加热治疗肿瘤的体模实验进行了描述 ,对体模内的电场和热场进行了分析 ,建立了二维的似稳电场模型和热物理模型 ,用有限元方法对体模实验进行了模拟计算 ,获得了电磁波能量在体模中的比吸收率和体模实验稳态时的温度场。模拟计算的结果和实验结果相比较达到了接近实用的精度 ,验证了该模型的合理性     

血管低温保存的实验研究

研究了在最佳降温复温过程中,抗冻剂ＤＭＳＯ质量浓度变化对小牛主动脉低温保存后细胞活性和功能的影响。实验结果表明：ＤＭＳＯ质量浓度为１５ｋｇ／ｍ＾３时,血管保存效果最好,７０％的血管组织超微结构保存完好。     

血管结构对血管机器人外流场的影响研究

血管结构对血流流动参数产生影响,也会对介入的血管机器人外流场产生影响。将螺旋驱动的血管机器人介入到实际血管的血栓变窄位置的下游、分叉位置的上游、弯曲位置的下游,通过两相流场数值模拟分析,发现不同的血管结构对血管机器人外流场影响不同。血流脉动速度上升时,血栓变窄位置流动会对血管机器人产生阻碍作用;分叉位置上游血流使血管机器人尾流低速区增大;弯曲位置下游血流使血管机器人近前部速度不均匀,尾部有较大区域的低速涡流区,会影响机器人运行;而且均是头部受到红细胞的剪切应力较大。血流脉动速度下降时,血栓变窄位置血流会对血管机器人产生助推作用;分叉位置上游血流会使血管机器人前端区域速度非均匀分布,会对血管机器人运行产生影响;弯曲位置下游血流使血管机器人头部低速区的范围较大,而尾部流速较高:除了分叉位置上游血流红细胞对血管机器人头部产生较大的剪切应力,其他两种结构下血流红细胞对机器人尾部剪切应力较大。     

仿生物组织透射光偏振特性的实验研究

该文在实验上研究了线偏振光经生物组织的传输后偏振特性的变化。选择Intrialipid悬浮液作为实验用仿生物组织样品，并利用Beam Profile2350测量了线偏振的He—Ne激光照射不同浓度、不同厚度的仿生物组织样品时透射光经过检偏器后的光场空间分布。根据不同的检偏角度下透射光的空间分布状况，分析了透射点位置坐标、样品浓度和厚度对透射光退偏程度的影响。     

基于血管组织保护的微细水刀切割猪肝脏实验研究

为研究微细水刀切割动物软组织所具有的特性及优势,用自制的直径为0.1 mm的过渡圆角喷嘴产生的微细水刀切割新鲜的猪肝脏,设定压力范围3～7 MPa,观察不同射流压力下、不同直径血管的保留情况.另设医用手术刀切割的组织切片作为对照组,通过对比切割断面微观表面形貌,研究不同切割方式对肝脏组织的影响.实验结果表明:射流压力为...     

抗血管生成药物对肿瘤的影响

20世纪70年代早期,已故的Judah Folkman(当时在哈佛医学院)写了一篇开创癌症治疗新天地的论文,他发现在培养时许多肿瘤长至差不多大小就会停止生长.Folkman认为缺少血液供给是肿瘤停止生长的原因.     

聚焦超声消融肝癌时大血管位置对热场分布的影响

采用有限元方法研究了聚焦超声消融肝脏肿瘤时，大血管存在于肿瘤附近不同位置对温度分布以及热剂量分布的影响．建立基于大血管对流效应的生物传热模型，基于不同的加热方案进行3-D温度瞬态仿真．仿真针对四种情况进行计算：模型中无血管，血管分别距离肿瘤1mm、2mm、3mm．仿真结果表明使用聚焦超声进行快速加热可以使能量集中在目标治疗区域．但是当肿瘤组织的近距离内（1mm）存在大血管且加热时间较长时（〉2s），肿瘤组织靠近血管的边界部分仍然会受到大血管冷却效应的影响，这种影响会导致肿瘤治疗不彻底．当肿瘤距离大血管3ram以上时，大血管在聚焦超声治疗中的冷却效应不再明显．     

高强度聚焦超声治疗子宫腺肌瘤30例临床分析

目的：评价高强度聚焦超声（HIFU）治疗子宫腺肌瘤的疗效及安全性。方法：选择不愿意手术的已生育且有临床症状的患者作为治疗对象,在超声实时监控下,应用高强度聚焦超声肿瘤治疗机治疗30例,定期随访观察患者临床症状、体征及瘤体的超声影像变化。结果：经HIFU治疗后的30例子宫腺肌瘤患者有效率达93．3％以上,无效率6．7％。结论：高强度聚焦超声治疗子宫腺肌瘤安全有效,可作为一种无创伤治疗子宫腺肌瘤的新方法。     

高强度聚焦超声的剂量学研究进展

 高强度聚焦超声（HIFU）技术是一种新型的物理治疗方法,它的诞生符合医学治疗从有创到微创甚至无创的发展理念。剂量-生物学效应关系是HIFU技术的重点和难点,也是该技术临床应用推广的关键之一。针对这一事实,本文介绍了HIFU技术的治疗原理,HIFU治疗系统的基本构成、核心技术,以及HIFU技术的特点,特别指出了热效应、机械效应和空化效应等损伤机制。在此背景下,评估了国内外在HIFU剂量学方面的研究态势,重点讨论HIFU量效关系和治疗头频率、声功率、辐照时间、治疗方式、治疗深度及组织生物学特性和声学环境之间的联系。阐述了目前剂量学研究的三大问题：HIFU的监控系统、声通道、HIFU量效关系的“双重标准”,提出推动HIFU剂量学甚至整个技术发展的建议。随着HIFU技术的不断完善和发展,其治疗效率高、安全性强、无创性切除、实时监控等特点将更加突出,必将在未来的医学领域占据越来越重要的地位。     

鸡胚蛋血线模式的机器识别

给出了鸡胚蛋血线模式识别的基本原理，对识别过程中的3个主要问题，即增加血线图像与背景之间的对比度、血线的骨架化、编制判别程序进行了分析，给出了解决办法，并在实用中取得较好的效果．     

弯曲动脉血管中血液流动对血栓形成的影响

血栓性疾病大多发生在弯曲和血管分叉的位置附近,其形成机制和原因比较复杂,目前的研究主要集中在临床病例的治疗护理方面.临床观测表明,动脉疾病的发病机制和病变发展与血流动力学特征(如流场分布、壁面剪应力等)密切相关.采用计算流体力学方法,从血流动力学角度研究了弯曲血管中血液流动的改变对血管栓塞形成的影响.主要从血流入口初始速度、弯曲曲率半径、血管管径及血液黏度方面研究血液流动对血栓形成的影响.同时结合相关医学病例.从多学科角度分析并验证医学研究中有关血管弯曲对血栓形成机理的猜测.     

追踪控制方法在肌型血管模型中的应用

为解决肌型血管生物学模型的同步问题, 采用追踪控制的方法, 根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定理论构 造了适当的混沌同步控制器, 使驱动鄄响应系统在全局范围内达到同步效果, 并对驱动鄄响应系统的同步误差进 行了仿真实验。 实验结果表明, 系统的同步误差渐进趋近于 0, 说明可通过控制系统使痉挛状态下的血管与正 常状态的血管达到运动同步, 从而证明了该控制方法的有效性, 为血管痉挛等疾病的治疗提供了理论依据。     

双层爆炸容器的振动响应特性分析

从实验测量和有限元仿真模拟两个方面,对双层结构的爆炸容器的动态响应和振动特性进行分析。通过三维数字图像相关方法(以下简称"DIC"方法),结合应变片测量法,通过获取的双层爆炸容器在不同装药强度工作状态下的三维变形场信息,对容器不同部位的位移-时间曲线进行快速傅里叶变换后。通过分析容器的主要响应频率,确定了爆炸容器的振动频谱分布情况。使用有限元软件(ANSYS)模态分析模块建立容器的有限元模型,获取容器的各阶振动模态的固有频率,确定爆炸容器工作状态下的主要振型和模态分布。实验证明了DIC方法在研究爆炸容器振动领域的可行性和可靠性;并为探索爆炸压力容器的振动特性与爆炸容器安全水平提供了新思路和重要依据。     

多媒体技术在现代企业管理中的应用前景

介绍了多媒体技术在企业管理信息系统，企业产品技术和使用培训以及对企业产品展示和形象展示等方面的应用，分析了多媒体信息管理系统的设计过程以及多媒体技术在现代企业中的应用前景