摘要 研究背景 射频热疗因对深度组织均匀加热的特性奠定了其在肿瘤热疗中 的重要地位常用的电容式射频热疗主要不足是加热区域与非加热区 域边界模糊,不能进行高选择性加热,及较严重的脂肪过热问题,而 且加热治疗时需要达到较大的功率(IO00W一Z000W),限制其在临床 上的应用目前国内外的许多物理学家和工程学家欲利用工程学的原 理来解决这些问题,但因种种原因收效甚微,难以实现理想的加热 突破其技术瓶颈的关键是改进加热技术 20世纪60年代,Gilchrist提出磁感应热疗概念并证明磁性颗粒 可以在体内选择性的沉积并加热肿瘤组织这种方法己成为肿瘤热疗 新方法的重要研究方向和突破口 传统低功率(O一200W)电容式射频热疗仪是理疗科常用的仪器, 属于温热疗法,体内组织加热温度不能达到肿瘤治疗的有效温度(50 C),也不能对肿瘤组织进行适形化治疗为突破射频热疗的局限性, 课题拟结合低功率电容式射频热疗仪温热疗法和磁性纳米颗粒的适形 化热疗两者的优势,通过观察纳米磁流体在低功率射频电场下的温升 行为,初步探讨低功率射频诱学的磁流体热疗治疗人鼠移植性皮下瘤 的J-行性 第一部分低功率射频电场下的磁流体产热效能研究 目的:观察低功率射频电场卜磁流体的钻l气升行为,观察儿不同功率! 浓度!剂量和时间的升刀!!{_情况,了手对其发热机制进行初步分析,为后续的 体内实验提供理沦依据方法:观察小同浓度和不1司刊量的磁流体,分别 在小同功率的射频电场们用卜的升衬.人行为结果:在90W一!SOW电场作 川卜,燕馏水!-}理盐水和磁流体(浓度为50一!50mg八二L)都可升刀,!{.,}边 射频!巨场和磁流体浓度加人,升刀,.}_速度史快,峰值刀}}}.度越高50一150mg/mL 浓度配比的磁流体均能够升刀},卜了川红升汀},}_速率及所能达到的鼓高刀!.{.度}归显 依赖于磁流体浓度纳米磁流体的升ijll,}速率和刀,}})交与磁流体剂量呈压相关 结论:在90一!SOw射频电场们川卜,Fe3O4磁性纳米粒子升刀;,{.较快,生U汀!!{.博十学位报告中文摘要 度明显高于同等条件下的生理盐水和蒸馏水当射频功率为150W时, 0.5一3.0mL(150mg/mL)纳米磁流体温度均可超过50OC,甚至达到70.2OC 纳米磁流体的热效应主要取决于四个因素:即射频电场的功率!磁性纳米 粒子的浓度!数量和作用时间在射频电场作用下,纳米磁流体的温度可 以达到治疗肿瘤的有效温度范围,有望用于肿瘤热疗 =关键词>纳米磁流体,磁流体热疗,射频电场 第二部分射频电场下磁流体在大鼠肌肉组织内的产热效能研究 目的:探i寸低功率射频电场下Fe3O4纳米磁流体在大鼠正常肌肉 组织内的升温性能方法:将犯只正常的大鼠随机分为4组:即磁流 体热疗A组(gOW)!磁流体热疗B组(11OW)!磁流体热疗C组(13OW)! 磁流体热疗D组(150W)所有大鼠在右大腿肌肉内注射磁流体24h 后置于射频电场下,在预定功率下加热30min,观察磁流体介导射频 热疗的升温效果所有大鼠分别于热疗前和热疗后ld取血检查血常规 及肝肾功能,何组随机选取2只大鼠于注射磁流体即时!注射后lh! 24h及热疗后行CT扫描了解磁流体分布结果:磁流体体内可在 5一10min内升至50e,通过手动调节磁场强度可将磁流体区域控制在 相对稳定的范Ilil内SOOC士2e,而其余组织和汽肠升钻l气不超过40OC CT可护青晰地显示体内磁流体局限性的高密度影热疗一前后各组间同卜I.J- 间点的而.常规!月一7.肾功能比较均无!归撇差异(P>0.05)结论:在射频 热疗作用卜,纳米磁流体升温速率随射频功率而加快,在大鼠肌肉红} 织内可达到SO.OOC治疗作川}的钻浅)变,少}且能通过调}犷输出较好控然}}. 在人鼠体内,磁流体具有较好的/卜物相容性,没有广,.-币的毒副作川J =关键词>WIStal#人鼠,纳米磁流体,磁流体热疗,射频电场 第三部分WIStal#大鼠Walker一256移植.陛皮下瘤模型的建立 目的:建!)_wi!tal#人鼠Wa}kel一256皮卜J留模吧,为该模0的应川 捉供实验依据方法:采川腹水姗法将含Walker一256)}-卜7南红11胞的WIStal# 人鼠腹水按手中工人鼠丫,.人腿外狈lJ,建仁Wista;,人鼠Walke卜25(.)川,瘤模 ),!,l分别J几接不/l-);亏sd!14d!Zld及28d,川J游标l!一尺!超,{f及MRI博士学位报告中文摘要 检查比较三种方法对肿瘤检测率的敏感性及肿瘤体积的评判,每次检 查后随机处死2只荷瘤鼠,测量肿瘤的实际大小取标本进行病理学鉴 定,并与超声!M砒结果进行对照结果:Wistar大鼠研厄Iker-256皮 下瘤种植成功率为95.56%,模型鼠生存期为32.15士1.26天,且该法建 立的肿瘤大小较一致,同期间比较无显著性差异(P>0.05)超声!MRI 与实际测得肿瘤的体积比较差异无显著性(P>0.05),三者具有很好的 一致性结论:认厄Iker-256细胞原位移植Wistar大鼠建立肿瘤模型方 法简单!重复性好!实验周期短!成功率高,且价格低廉,是研究肿 瘤的理想动物模型超声和MRI能有效的监测肿瘤大小及其变化 =关键词>大鼠,Walker一256移植性皮下瘤模型,超声,MRI 第四部分低功率射频诱导的磁流体热疗治疗大鼠移植性皮下瘤 的可行性研究 目的:初步探讨低功率射频诱导的磁流体产热治疗大鼠移植性皮 下瘤的可行性方法:将接种7一9天的荷瘤鼠随机分为5组:即假治 疗对照组(PT组)!生理盐水组(NS组)!磁流体对照组(MF组)! 磁流体热疗I组(MFHI组)!磁流体热疗11组(MFHZ组)MFHI 组在直接瘤内注射磁流体24h后在射频电场下加热30min,MFHZ组 在72h后重复加热一次比较各组肿瘤体积的大小!肿瘤体积抑制率! 生存期和血清IL一2!IL一10的含量结果:MFHZ组治疗后的第1一4周 的肿瘤体积抑制率分别为40.82%!72.32%!60.41%!70.26%;MFHI 组的分别为32.46%!50.62%!48.86%!39.35%与对照组相t匕,MFHI 组和MFHZ组均能抑制肿瘤的生长(P<0.05)与MFHI组比较,MFHZ 组抑瘤作用更显著,有28.57%的肿瘤消退率(P<0.05)MFHI组和 MFHZ组的生存期分别为43.10士1.57d!52.64土2.28d,比对照组的 32.15士l.26d明显延长(P<0,05)MFHZ组与MFHI组的生存期之间 的差异亦具有显著性(P<0.05)MFHZ与MFHI组的血清IL一2比其 它组均有明显升高(P<0.05)而IL一10含量显著降低(P<0!05),且两 组之间差异亦具有统计学意义(P<0.05)结论MFHI组和MFHZ组 肿瘤组织的温.度均能达到较理想的稳态肿瘤治疗温度(50OC),均能抑 制认值Iker一256皮下移植瘤的生长,延长大鼠的生存期,但是以MFHZ 组的作用更为显著,甚至可以达到肿瘤完全消退的效应 =关键词>磁流体热疗,射频电场,皮下移植瘤,IL一2,IL一10 介博十学位报告ABSTRACT ABSTRACT Background: Inreeentyears,radiofrequeney一inducedhyPerthermiahas inereasinglyattraetedattentionforthegenerationofheatinadesired zone,evenintumorsdeePlylocatedinsideaPatient.5body.The 1imitationofradiofrequeneyhyPerthermiaincliniealuseincludeno tissue一sPecificheatingbecauseofindistinetborderbetweenheatingarea andnoheatingarea,over一heatinginfattissuesandl-equirehiglloutPut Power(1000一Z000W).ThedesirableradiofrequeneyhyPerthermiafor tumortreatmenthasnotbeenreaehedalthoughalotofendeavours throughengineeringPrineiPlesandmethodsforOVereomingthese 1imitationhavebeendone.Radiofrequeneyablation15aeommonlyused teehniqueforthetreatmentofloealizedtumorsinlive叽withinereasing aPPlieationinotherorganssuchaskidney,bone,lung,adrenalglandand Prostate.Loealreeu汗eneeandsurvivalratesdePendontherateof eomPleteablationoftheentiretumourineludingasuffieientmarginof surroundinghealthytissue.AlthoughavarietyofdifferentRFAdevices withradiealelt一sterInultieleetrodethateouldinereaseablationregionare availableetll-rentl丫tllatonlydePengillgoninez.easizlgablatiolldialneter eouldnotbeabletoIneetthneedfortumoreonformaltheraPyin elinicallybeeausethesizeandgeometryoftulnoul-o旋nareirregular.In ordertoeomPleteablatetheentiretumou玩theda一nageofradiofrequency ablatiozlto11ealthytissuesand02,gallssux-I.oulldillgtulnol#wasillevitableat PresentbeeausetheshaPeoftissueablatiol飞neel.0515gel飞eratedbyroutine l-adiofreq:lelleyteellnology150旋nl一eg:一lal-. Maglletiefltlid11ypel,tllel一11ia(MF卜l)11a!beel:beealz飞1119a11ew 11eatillgteell一lologyi一1tlzetl-eatlnelztot一1llalig一飞allttt一111015beeatlseof 11av1119aelzal.aetel-of11eatingtllet:111101.ti!stlcpl.eei!elyalldPI-oPel.ly a11da519111行eallttllel,aloetiee价et.MFHfol.tLllllol.tllel.apyeotll〔1ilnPI-ove x.egiollaleolltl-ola一ld〔leex-easetllel-iskofeolllPlieatioxlsrelatedtotlle ovel-一11eatillginxlol-1llalti!s!les11ypertllel.一11ia. L1te一att一l#esaboLltMFHi一ldt一ee〔1byl.a〔lion,eqL一eloeyeaPaeitivefiel〔l lV博十学位沦文ABSTRACT withlowPowerfortumortreatmenthavenotbeenrePorted. ThePurPoseofthisstudy15toinvestigatetheheatingeffeetsof magnetienanoParticlesindueedbyradiofrequeneyeaPaeitivefieldwith lowPowerandevaluatethefeasibilityoftreatingtransPlanted subeutaneoustumormodelinWistarrats. Part1HeatingefficacyofnamimitermagnetiefluidhyPerthermia inducedbyradiofrequeneyeaPacitive fieldwithlowPower objeetives:Thisstudyaimedtoevaluatetheheatingeffieacyof magnetienanoPartielesinducedbyradiofrequencyeaPacitivefield(RCF) withlowPower. Methods:Fe3O4magnetiefluidineentrifugetubePaekedwith PolystyrenefoamPlastiesinordertothermalinsulation,wasdealtwith 27.1MHz,1SOWradiofrequencyfieldProdueedbyErbthermlIOOP hyPerthermiasystem.ThetemPeratureofmagnetiefluidsunder27.1MHz radiofrequencyfieldwasdeteetedbyIt一Cu一ConCuthermoeouPle thermolneterandreeordeddynarnieallybytexnPerature一reeording 111strulllentwitll4ellallllels,andeontl#asted认厂itll1101#1llalsalixle(NS)alld d1stilledwater(DW). Results:Itwa