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.2019年7月30日；9(1):11040.
doi:10.1038/s41598-019-47309-y。

声滴汽化微创气体栓塞治疗肝癌鼠模型

詹妮弗·哈蒙 1, 卡比内贾迪安（Foad Kabinejadian） 1, 罗宾逊·塞达 2, 马里奥·法比利 三, 西布·库鲁维拉 4, 凯瑟琳·库奥 5, 琼·M·格雷夫 6, J布莱恩·福克斯 三, 约瑟夫·L·布尔 7
附属公司

声滴汽化微创气体栓塞治疗肝癌鼠模型

詹妮弗·哈蒙等。 科学代表. .

摘要

肝细胞癌是全球第三大癌症相关死亡原因。许多患者没有资格接受治疗，例如肿瘤手术切除或肝移植。经动脉栓塞是临床上用于这些病例的一种治疗方法；然而，这需要一个漫长的过程和小心放置动脉导管。气体栓塞被认为是一种快速、易于实施、空间选择性更强、侵入性更小的替代方法。在这里，我们证明了使用声滴汽化在血管内无创性生成气体栓塞的可行性和有效性。使用大鼠提睾肌进行活体内显微镜实验，以目视观察闭塞的形成。大鼠cremaster的血管系统内产生了大的气体栓塞，有效地阻断了血流。在这些实验之后，在小鼠肝细胞癌异位异种移植模型中研究了气体栓塞的治疗效果。治疗组的最终肿瘤体积（ANOVA，p=0.008）和生长速度明显低于对照组，肿瘤生长完全停止。此外，根据组织学分析，治疗后的肿瘤显示出明显的坏死。据我们所知，这项研究是首次在肿瘤模型中证明气体栓塞治疗的疗效。

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作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1
大鼠托儿所辅助动脉的汽化和闭塞。(A类)在注入液滴溶液之前，暴露于超声波（7.5 兆赫，2.95 MPa，8次电压循环，100 Hz PRF）。仅超声波没有产生明显效果。超声波焦点（+FUS）和流动方向用箭头表示。(B–F类)20、30、60、85和110 分别在液滴溶液注入后数秒。发生大量汽化，导致上部支管中的流量完全停止，容器下部支管中流量大幅减少。观察到的血流停止发生在30(C类)和60(D类)秒。船上有黄色的痕迹；血栓形成时血管收缩。分叉上游、血管下支和血管上支受血管收缩影响最大的血管段分别用箭头1、2和3标记。该特定血管在下分支受影响最严重的部分显示出−68.14%的血管直径变化（箭头2）。此外，黄色椭圆突出了汽化引起的出血；它看起来像一团黑色的膨胀云。比例尺 = 100 微米。
图2
图2
两周治疗过程中的肿瘤体积。(A类)根据时间绘制正常肿瘤体积。图中显示了代表一个标准误差的误差条和用于增长率比较的线性回归线。治疗组的最终容量明显低于对照组（*p = 0.008，方差分析，N = 每组5人）。治疗组也表现出完全停止生长；线性回归线的斜率与零无显著差异（p = 0.069). 治疗组的生长速度明显低于仅液滴组（p < 0.001），仅生理盐水（p = 0.016），仅FUS（p = 0.005）通过线性回归确定的对照组。(B–D类)在第1天、第6天和第14天分别显示典型治疗肿瘤的B型图像。这种特殊的肿瘤表现出肿瘤体积的减少，最终体积相对于初始体积为37.6%。比例尺 = 5 毫米。
图3
图3
治疗肿瘤中皮肤表面及其远端出血。之前显示了肿瘤的图像(A类)以及之后(B类)第5天进行治疗。治疗后出现出血；可见皮肤表面的深紫色区域(B类). 肿瘤轮廓用黄色虚线表示。出血区域用箭头突出显示。比例尺 = 5 毫米。
图4
图4
治疗和控制肿瘤的组织学分析。(A–D)仅H&E染色盐水的缝合图像(A类)，仅液滴(B类)，仅超声波(C类)、和已处理(D类)肿瘤在2倍放大镜下拍摄。坏死呈浅粉红色，而活瘤呈深紫色。坏死和存活肿瘤部分用黄线隔开；N表示坏死组织，而V表示活组织。图中仅超声检查的肿瘤坏死率为18.24%，而治疗后的肿瘤坏死度为66.02%；每个代表各自组中最高的坏死百分比。图中所示的治疗肿瘤是D中所示肿瘤的剩余右半部分(E–G公司)绘制各组MVD、Ki67指数和坏死百分比的定量结果。MVD或Ki67指数无显著差异，但经治疗的肿瘤坏死率明显较高***第页 < 0.001，方差分析。比例尺 = 2 毫米。
图5
图5
FUS和图像设置，用于托儿所实验。手术暴露cremaster肌肉后，将大鼠放入定制的丙烯酸罐中。在将火葬箱放在倒置显微镜上之前，火葬主人的肌肉在火葬箱底部的光学窗口上展开，以便在火葬主人体内进行实时光学成像。(A类)倒置显微镜上显示的是水箱中的老鼠的侧视图，它的托儿所肌肉伸展在光学窗口上。换能器的位置应确保整个托儿所厚度位于换能器焦点轴向最大值一半的全宽范围内。换能器被横向放置，以将焦点放在摄像机记录的观察框的中心，从而可以在蒸发位置捕获图像和视频。显微镜载物台用来移动动物，使其聚焦在cremaster的不同部位。加入温盐水进行声学耦合，维持托儿所的渗透平衡；温度保持在37度 °C通过治疗性热泵（热水器）。图的左侧显示了用于录制视频和捕获图像的相机，以及用于与相机交互的计算机(B类)图中显示了一张从上到下的图像，显示了在发出声波之前的cremaster。托儿所被拉到光学窗上，用缝线固定。火葬长肌肉的供体血管标有黑色箭头。比例尺 = 1 厘米。
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