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  • 新型微纳秒脉冲电场消融仪器的研发及动物实验研究
    李琚, 陈强, 张洵, 谢丽婷, 蒋天安
    中华医学超声杂志(电子版) . 2024, 21 (12): 1124-1131.
    摘要 ( 18 ) HTML ( 0 ) PDF ( 2454 ) ( 0 )

    目的

    探讨微纳秒脉冲电场(μs-nsPEFs)消融新技术的安全性和有效性,主要包含消融范围、肌肉收缩程度及对重要脉管结构的保护作用等。

    方法

    本研究利用3D 电场仿真软件建立三维模型,再进行超声引导下开腹消融手术。选用4 头雌性白猪,将白猪随机分为μs-nsPEFs 和纳秒脉冲电场(nsPEFs)两组(每组各2 头),比较两组术前仿真模拟电场分布、术中量化肌肉收缩程度、术后造影面积和组织病理学表现等,探索μs-nsPEFs 消融猪肝脏组织的安全性和有效性。计量资料组间比较采用Student’s t 检验。

    结果

    使用COMSOL 软件绘制的3D 仿真电场分布图显示,μs-nsPEFs的最大消融面积为(6.06±0.02)cm2;nsPEFs 的最大消融面积为(5.00±0.03)cm2P<0.01)。术后10 min 的超声造影(CEUS)结果显示,μs-nsPEFs 组消融面积为(4.70±1.62)cm2,nsPEFs 组为(4.33±1.55)cm2P>0.05)。术后第7 天超声探查μs-nsPEFs 组存在低回声区域,而nsPEFs 组未发现明显的低回声区域。术后第7 天的HE 染色切片评估提示μs-nsPEFs 消融区边界明确,面积为(0.15±0.08)cm2,而nsPEFs 组未提示消融灶。胆囊壁HE 染色切片提示μs-nsPEFs 术后第7 天消融病灶周围血流通畅,胆囊整体结构保持完整,肝肾功能指标未出现异常。

    结论

    新型μs-nsPEFs 技术不仅能够有效控制术中肌肉收缩和保护脉管结构,还能使肝脏消融效果持久有效,具有良好的临床应用前景。

图3 猪肝脏消融术前及术后超声检查图像。图a ~ c 为纳秒脉冲电场(nsPEFs)术前超声引导、术后10 min 超声造影与术后第7 天超声探查图像;图d ~ f 为微纳秒脉冲电场(μs-nsPEFs)术前超声引导、术后10 min 超声造影与术后第7 天超声探查图像
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