高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究

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高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究

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毕业论文范文题目：高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究，论文范文关键词：高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究
高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)是一种有效且潜力巨大的非侵入性治疗肿瘤的技术。HIFU的原理是利用超声波具有生物组织内可穿透性及能量可聚集性的特点,将较低强度超声波从体外聚焦于生物体内的靶区内,形成一个高强度超声波汇聚的焦域区,高强度超声产生的生物学效应(主要包括高温热效应、空化效应、机械效应等)致使焦域区组织细胞倾刻变性坏死(此凝固性坏死区域称为生物学焦域),焦域区周围组织无显著损伤。近年来,随着技术的迅速发展,HIFU在肿瘤治疗领域里的应用受到了国内外学者的广泛关注;同时,HIFU治疗设备的性能也在为适应临床需要而不断改进。本研究采用的是自主开发的高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人(3D-guidedHIFUTreatmentParallelConnectiontoRobot,3D-HIFU-TPCR)。与传统治疗仪相比,其具有结构轻巧、制造成本低、响应速度快、运动空间大等优势。此外,传统HIFU治疗仪的声波能量经固定的路径进入目标区聚焦,治疗时超声能量集中分布在声束所通过的组织路径上,易对声波所通过路径上的机体组织产生损伤。自主开发的治疗仪其超声波换能器能够按照控制指令（略..）要求,进行圆锥形摆动,可最大程度地将所经路径上的声波能量分布在尽可能大的组织面积上,从而在保证聚焦区治疗效果的情况下,大大降低声波在进出途径上对正常组织的损伤,显著减少了治疗的副作用。这一设计为高强度聚焦超声在肿瘤治疗方面的临床应用提供了更为广阔的应用前景。本课题采用自主开发的3D-HIFU-TPCR对动物离体和活体组织分别进行定点脉冲辐照,旨在探讨该治疗仪所产生损伤效应的精确性、有效性以及影响因素,并初步评价了超声的监控作用,为其随后的临床应用提供实验数据。本研究分三部分展开:第一部分高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对离体肝脏组织损伤效应的实验研究探讨自主研制的3D-HIFH-TPCR在换能器摆动治疗模式下对离体猪肝组织的定位损伤效应及影响因素。在辐照声强为2000W/cm2时,采用该装置对换能器摆动组和换能器固定组的离体猪肝组织分别进行定点脉冲辐照,辐照深度分别定位于猪肝组织表面下10mm和20mm,辐照时间分别为5s、10s、15s和20s。测量凝固性坏死区体积及其中心距组织表面距离。取靶区组织进行组织病理学检查。比较换能器摆动治疗组和换能器固定治疗组对靶组织的损伤效果,并分析辐照深度及辐照时间对生物学焦域的影响。结果显示:(1)3D-HIFH-（本文此处忽略..）TPCR辐照靶区形成凝固性坏死区,与周围组织分界清楚。(2)在相同辐照剂量下,换能器摆动组与换能器固定组所产生的凝固性坏死区体积大小间差异无显著性意义(P0.05)。(3)凝固性坏死区中心距组织表面的距离与预设辐照深度间差异无显著性意义(P0.05)。(4)在相同辐照声强及辐照深度下,凝固性坏死区体积的测值随辐照时间增加而增大,体积测值间差异有显著性意义(P0.05);在相同辐照声强及辐照时间下,凝固性坏死区体积的测值随辐照深度增加而减小,体积测值间差异有显著性意义(P0.05)。第二部分高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对活体肝脏组织损伤效应的实验研究本研究采用自主研制的3D-HIFH-TPCR,在辐照声强为2000W/cm2时对14只实验犬的肝实质进行体外定点脉冲辐照,辐照深度分别为皮下3cm和4cm,辐照时间分别为6min,8min和10min,系列测量辐照后即刻、2min和5min时超声所示靶区强回声区面积,随后解剖观察并测量凝固性坏死区体积及实际最大剖面面积。取凝固性坏死区内及其与周边正常组织交界区组织进行组织学检查。以探讨该装置对活体肝脏组织的定位损伤效应和影响因素,并初步评价了超声在3D-HIFU-TPCR治疗过程中的监控作用。结果显示:(1)3D-HIFH-TPCR辐照活体肝脏组织后超声示靶区（略..）回声明显增加,呈强回声改变且其面积随辐照时间的延长而增加。在相同辐照剂量下,辐照后即刻超声所测强回声面积大于实际最大剖面面积,两者间差异有显著性意义(P0.05),2分钟及5分钟时超声所测强回声面积与实际最大剖面面积间差异无显著性意义(P0.05)。(2)3D-HIFH-TPCR辐照活体肝脏组织后靶区内形成灰白色凝固性坏死区,周边包绕暗红色充血带,与周围正常组织分界清楚。(3)3D-HIFH-TPCR定点辐照离体组织,在相同辐照声强及辐照深度下,生物学焦域体积的测值随辐照时间的增加而增大,体积测值间差异有显著性意义(P0.05);在相同辐照声强及辐照时间下,生物学焦域体积的测值随辐照深度的增加而变小,体积测值间差异亦有显著性意义(P0.05)。第三部分高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对活体不同组织损伤效应的实验研究采用自主研制的3D-HIFH-TPCR,对活体犬的肾脏和肌肉组织在辐照声强为2000W/cm2、辐照时间为6min和辐照深度为皮下3cm时分别进行定点脉冲辐照,结合第二部分实验结果,测量和比较辐照后肝脏、肾脏和肌肉3种组织超声声像图中强回声区面积及生物学焦域体积的大小。辐照结束后分别取凝固性坏死区内及其与周边正常组织交界区组织进行组织学检查。比较在相同参数下3D-HIFH-TP（文章此处忽略..）CR定位辐照活体不同组织所产生损伤效应。结果显示:在辐照声强为2000W/cm2、辐照时间为6min和辐照深度为皮下3cm时,活体犬肝脏,肾脏以及肌肉组织超声声像图中强回声区面积分别为(471.40±56.20)mm2、(117.16±16.89)mm2、(881.82±32.54)mm2,生物学焦域体积分别为(3243.49±243.79)mm3、(608.28±73.55)mm3、(7886.82±165.64)mm3;3种组织间强回声面积及生物学焦域大小的差异均有显著性意义(P0.05),由大到小依次为肌肉、肝脏和肾脏。结论(1)高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在换能器摆动模式下对组织可产生精确有效的损伤。(2)生物学焦域与辐照剂量及组织生物学特性有关。(3)超声可以准确的反映3D-HIFH-TPCR在生物组织中形成的损伤效应,是一种方便有效的评价方法。

以上为本篇毕业论文范文高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对组织损伤效应的实验研究的介绍部分。

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