奇异值分解滤波在甲状腺结节微波消融围术期超声造影评估中的应用

目的:探讨奇异值分解(SVD)在优化超声造影(CEUS)图像质量以及甲状腺结节微波消融(MWA)围术期CEUS评估中的应用价值.方法:收集2023年4月在武汉科技大学附属华润武钢总医院2例行甲状腺结节MWA患者其围术期的二维超声,CEUS图像数据集,根据归一化互相关算法获取基于CEUS图像进行SVD滤波处理后的造影图像,比较原始CEUS图像和SVD滤波处理后的造影图像的信噪比(SNR)及微血管密度(MVD)的差异.结果:与甲状腺结节MWA术前和术后的原始CEUS图像相比,经SVD滤波处理后的造影图像能够更清晰显示结节内血管结构且检测出更多的血流信号.术后原始CEUS图像的平均SNR为(1.07±0.66)dB,术后经SVD滤波处理后的造影图像平均SNR为(6.21±1.01)dB(t=-6.015,P=0.038).术后原始CEUS图像的平均MVD为(0.60±0.33)%,术后经SVD滤波处理后的造影图像平均MVD为(5.42±0.67)%(t=-9.076,P=0.029).术后经SVD滤波处理后的造影图像SNR,MVD,显著高于术后原始CEUS图像的SNR,MVD,其研究结果均具有统计学意义.结论:SVD滤波可有效抑制噪声并增强微血流信号,通过提升造影图像质量以用于甲状腺结节MWA围术期的精准诊断,灵敏地检测出术后残留的消融不完全区域,以指导临床医师进行更彻底地消融治疗,为精准消融疗效评估提供决策支持.

改进微波消融治疗仪,扩大经皮微波热消融治疗肿瘤适应证

伴随着医学影像技术的迅猛发展及设备的快速更新,微创外科已成为本世纪人类外科医学发展的主流趋势。以微波消融、射频消融和高强聚焦超声等为代表的局部热消融技术迅速兴起,影像技术与热消融技术的结合,已显示出这类微创治疗技术令人鼓舞的疗效和应用前景。影像引导下经皮微波热消融技术,具有定位准确、热输出稳定、消融范围易于控制及热凝固效果确切等优势,解放军总医院通过技术改进实现了临床超声引导下对直径5cm肿瘤的一次性适形原位灭活,将这一技术的临床应用向前推进了一步,够达到微创下精准消融肿瘤的目的。实现微创下的肿瘤"原位整体灭活",这是用介入性方法追求根治性疗效的重大进展。临床应用证实,对肝癌尤其是小肝癌的治疗疗效不逊于根治性手术切除,并已在临床拓展至肝脏以外的多部位实体肿瘤局部消融治疗,具有广阔的应用前景。

光/微波敏感型纳米粒子的构建及其增强肿瘤微创消融的应用研究

微波消融,射频消融,激光消融等微创消融技术在临床上已被广泛用于肝癌和肺癌等实体肿瘤的精准治疗,已成为除外科手术外最重要的根治性治疗手段.其中激光消融与微波消融因其加热范围大,手术时间短以及消融范围可控等优势脱颖而出.然而,单一疗法中肿瘤消融区热转换效率有限,疗效差和无法精准消融等问题依旧限制着激光消融与微波消融进一步发展和应用.随着纳米材料在生物医学方面的发展,具有多功能增敏效果的纳米材料被引入到肿瘤治疗过程中并为上述热消融面临的问题提供了可选择的解决办法.本论文旨在设计和合成体系简单,低毒性同时具有优异微波/光敏感型的多功能纳米增敏剂,并探究其增敏效果及作用机制,以期提高肿瘤热消融疗效并为更好的临床应用提供新的策略.本文的研究内容主要包括以下两个部分:1.具有高致死率的胰腺癌在临床上仍然面临着疗效差,预后不佳等治疗难点.激光消融在浅表肿瘤和空腔肿瘤中已取得显著治疗效果,且该疗法具有特异性高,抗癌作用强等治疗优势,鉴于此,第一部分的研究构建了一种基于Fe_2P纳米棒并进行聚乙二醇-马来酰亚胺(PEG-Mal)修饰的光热增敏剂(Fe_2P-PEG-Mal)以治疗胰腺癌.首先利用Fe_2P-PEG-Mal良好的光热转换效率,选择性提高胰腺肿瘤在激光照射下的温度,其次光热效应同时促进了铁基材料诱导的芬顿反应,放大细胞的氧化应激.并通过马来酰亚胺的抗原捕获作用,增强树突状细胞对抗原的摄取,从而诱导更为高效的免疫应答.从而,本研究提出了一种基于铁纳米材料的光热增敏型纳米粒子增强激光消融并有效治疗胰腺癌的策略,实现更高效的肿瘤激光消融以改善胰腺癌治疗疗效.2.微波消融已成为肝癌,肾癌等深层定植肿瘤治疗的重要手段,消融术中伴随着不可控的能量耗散,高能量微波易对肿瘤周围的正常组织造成热损伤,导致患者出现疼痛,发热等"消融后综合征".然而,低微波能量产生的微波热不足以完全消融体积较大,形态欠规整和浸润性强的肝癌.鉴于此,第二部分通过以介孔碳球原位结合超小金纳米粒子构建一种具有优异微波吸收特性的纳米复合物,进一步以其多孔结构高效装载生物活性成分毛兰素得到MCN-Au@En纳米粒子.MCN-Au@En具有良好的微波热转换效率,在温和微波辐照下产生高温对细胞进行杀伤,同时在微波激发下MCN-Au@En通过电子转移使氧气得到电子产生超氧阴离子.装载的毛兰素与超氧阴离子均可增强钙离子通道活性,致使钙离子内流加剧,细胞内钙过载.超氧阴离子失衡与钙过载均会引起线粒体功能障碍,最终导致活性氧爆发,细胞氧化应激.从而,本研究提出了一种以极低的能量激发高效的微波热效应并联合活性氧的有效治疗策略,以避免对正常组织造成损伤和导致肿瘤消融不全等问题,实现更安全,高效的肿瘤微波治疗.综上所述,本论文致力于改善微创消融在临床应用中热转换效率有限及疗效差等局限性,充分利用多功能增敏纳米粒子改善肿瘤治疗效力,制备了增强激光消融的热敏感型纳米棒Fe_2P-PEG-Mal和增强微波消融的多功能微波敏感型纳米粒子MCN-Au@En,实现了更为高效的抗肿瘤治疗,为进一步增强微创消融的疗效提供了坚实的理论依据和实验基础.

完爆肿瘤的"无形刀"——解析肿瘤微创介入治疗

先用-180℃的低温"氩氦刀"将肿瘤细胞冻住,再用高温"射频刀"立即消融,短时间内癌细胞经历"冰火两重天",完爆肿瘤.这就是日前上海交大与沪上多家三甲医院联合研发的全新肿瘤微创介入治疗方法:多模态消融术.其实,肿瘤微创消融技术,常被比做"无形之刀",如射频刀,氩氦刀,微波刀,海扶刀等.这些无形刀在影像设备的精细导航下,实现精准杀灭癌细胞,造福越来越多无法手术的中晚期患者.

甲状腺良性结节射频消融的研究进展

甲状腺结节是一种由甲状腺细胞在局部出现异常增长而导致的散在病变,是内分泌系统多发病和常见病,与遗传,缺碘,免疫功能紊乱等因素有关[1].大部分甲状腺良性结节(benign thyroid nodule,BTN)仍然以手术切除为主[2],虽然可以将结节彻底切除,但也会对正常甲状腺组织造成不可逆的损伤,导致甲状腺功能降低[3],也可能导致喉返神经损伤,吞咽困难,出血,疼痛,颈部肌肉损伤等[4].热消融是一种肿瘤微创介入治疗技术,根据基本原理及设备的不同,主要分为射频消融(radiofrequency ablation,RFA),微波消融(microwave ablation,MWA),激光消融(laser-induced thermotherapy,LITT),高强度聚焦超声消融(high-intensity focused ultrasound,HIFU)[5].超声引导下热消融治疗具有安全精准,方便快捷,创伤小,恢复快,并发症少等优势,逐步得到临床认可[6],可应用于BTN,低危甲状腺乳头状癌,颈部淋巴结转移[7].本文探讨RFA治疗BTN的研究进展,旨在为后续研究提供参考与帮助.