超声可视Fe3O4/磷酸钙水泥磁热消融肿瘤

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxp520
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第一部分注射性Fe3O4/磷酸钙水泥的制备及体外热效能研究目的设计一种安全的、可注射的、可降解的Fe3O4/磷酸钙水泥,即MCPC(magnetic calcium phosphate cement:磁性磷酸钙水泥)并研究其体外热效能。方法制作MCPC,测定MCPC的微观形态、抗溃散性,CPC与PEG对Fe3O4的限定能力,以及MCPC的可注射性、可降解性和固化放热。之后,制作3种铁含量、3种重量(包括10%的0.19 g、10%的0.36 g、10%的0.54 g、5%的0.54 g、0%的0.54 g、10%降解后的0.54 g)的MCPC,置于一个凝胶模块上方的圆柱小孔内,充入PBS,在自制交变磁场作用下300 s,通过红外成像仪监测PBS表面最高温度的变化来评估MCPC的产热性能。最后,选产热效率最高的含铁量为10%的包括3种重量(分别为:0.19 g、0.36 g、0.54 g)的MCPC植入一长条状牛肝块的一端,在同一个交变磁场下作用300 s,用红外成像仪监测牛肝表面最高温度变化进一步评估MCPC的产热性能,另取300 s时间点时红外热图像,分析牛肝表面最高温度及距离这个温度点0 cm、1 cm、2 cm、3 cm温度的变化趋势。结果磷酸钙基质疏松多孔,Fe3O4纳米粒均匀分布其中;能抗溃散的MCPC最高铁含量为10%;在交变磁场持续作用过程中,PBS受热,CPC+Fe组的Fe3O4纳米粒(含量10%)不随PBS的沸腾溢出凝胶模型之外,而PEG+Fe组的Fe3O4纳米粒随沸腾的PBS大量溢出凝胶模型之外;注射性与铁含量正相关,10%的MCPC可注射百分比为90.67±1.53%;降解性随着铁含量增加而增加,68天以后,重5g的不含铁MCPC,以及含5%和10%的MCPC的重量损失率分别为24.23±0.02%、32.62±0.03%、37.38±0.03%;固化过程中产生的热量很低,10%MCPC的固化放热量只有1.36±0.14°C;在交变磁场作用下,MCPC能迅速、大量产热,将PBS和离体牛肝的温度升高,产生的热量随着MCPC的重量、铁含量和时间的增加而增加;牛肝表面温度从最高温度点到周边温度能有效的降低。结论该实验通过将Fe3O4纳米粒分散在磷酸钙水泥基质中,设计了一种安全的、可注射的、能够生物降解的材料Fe3O4/磷酸钙水泥,即MCPC,在交变磁场作用下,CPC对Fe3O4纳米粒的限定能力佳,MCPC的产热效率高,有望成为一种安全的、高效的、微无创热消融肿瘤的材料。第二部分超声可视Fe3O4/磷酸钙水泥磁热消融肿瘤的实验研究目的制备可注射性Fe3O4/磷酸钙水泥,通过超声影像的协助,研究其在交变磁场作用下对离体牛肝和裸鼠MB-231人乳腺癌移植瘤的消融效果。方法制作铁含量为10%的包括3种重量(分别为:0.19g、0.36、0.54g)的MCPC,植入一立方块离体牛肝,经交变磁场作用后,于60s、180 s、300 s三个时间点,用超声检测牛肝的回声强度变化,然后用直尺测量牛肝的消融直径,计算消融体积。待32只裸鼠移植瘤长到1.66±0.52 cm3大小,分为四组,除空白对照组,其余三组在超声引导下,分别局部注入0.36 g的空白CPC(CPC组)和0.36g的10%MCPC(CPC+Fe组)以及含0.036g Fe3O4的PEG(PEG+Fe组)到裸鼠皮下移植瘤内。注射完成,待MCPC固化以后,用超声仪观察CPC、MCPC、PEG+Fe四种材料在移植瘤内的回声及分布特点。然后,将所有组别裸鼠在交变磁场作用下180 s,用红外成像仪监测移植瘤表面温度。磁场作用完成后,用超声观察移植瘤形态及灰度变化。最后,每组牺牲3只裸鼠用于观察组织病理改变,剩下的5只裸鼠用于观察移植瘤大体变化趋势。结果超声影像下可见牛肝消融后回声强度增加,测得0.36g的10%MCPC在60 s、180 s、300 s时间点对牛肝的消融体积分别为0.2±0.03cm3、1.01±0.07cm3、1.96±0.19cm3。在超声可视化磁热消融过程中,MCPC能够在超声引导下直接注入移植瘤内部,并且在移植瘤内分布集中规则,显示清楚,呈高回声,后方伴声影,固化好以后能够限定在移植瘤内而未见渗漏或弥撒到周围组织。消融后发现,相对于其它组,10%的0.36g的CPC+Fe组能将大小为1.66±0.52 cm3的移植瘤在180 s内完全消融,消融边界与周围正常组织分界清晰,而消融范围刚好完全覆盖肿瘤范围,HE染色后病理切片显示消融后的肿瘤组织呈凝固性坏死改变,坏死后移植瘤在两周后脱离荷瘤裸鼠。然而,含0.036g Fe3O4的PEG+Fe组虽然也能将移植瘤消融,但消融边界上见明显皮肤损伤,消融范围明显超出肿瘤范围,并且,在肿瘤消融后续观察中,该组别一些肿瘤在坏死区域周边的局部残余部分有复发趋势。空白对照和CPC组的移植瘤则呈持续增长趋势。结论MCPC能够在可视化超声协作下,安全、高效、微无创的消融肿瘤。
其他文献
学位
目的:   1、探讨EpCAM在肝细胞肝癌中的表达及与临床病理特征的相关性及其与患者预后的关系;   2、EpCAM基因敲除肝癌细胞系的构建及鉴定;   3、EpCAM的下调对肝癌细胞
背景:妇科肿瘤中,卵巢癌的发病率居第三位,但其死亡率却居首位[1]。在过去50年中,卵巢癌死亡率居高不下,其主要原因之一是对卵巢癌的发生发展机理缺乏足够的了解,现有的治疗方案也