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项目推荐—一种适用于小动物肿瘤治疗超声激发实验的HIFU设备

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项目方简介


      北京大学第三医院是国家卫生健康委委管医院,集医疗、教学、科研、预防保健、康复与健康管理为一体的综合性三甲医院。拥有34个博士点、1个临床博士后流动站。在岗博士生导师70人,中国科学院院士1人、中国工程院院士2人,科技部创新领军人才青年领军1人,国家自然科学基金杰出青年基金获得者5人、科技部“973”首席科学家1人、3人入选国家级“新世纪百千万人才工程”,国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者5人,卫生部突出贡献专家10人。




项目简介


      高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,简称HIFU)是近年来快速发展起来的一种非侵入性肿瘤微创治疗技术,目前已广泛应用于多种良恶性实体肿瘤消融治疗的实验研究。它主要是利用超声波的穿透性,透过人体软组织,可控聚焦于肿瘤区域,产生强烈的热效应和非热效应等,达到灭活肿瘤组织或改变肿瘤细胞的性状促使化疗药物进入肿瘤细胞的目的。


      目前应用于临床肿瘤治疗的HIFU设备属于大型医疗设备,主要是针对人类肿瘤的治疗和研究进行的相关设计,其设备体积通常较为巨大,发射的超声波能量高,且超声波在人体体表辐照的范围明显大于肿瘤区域,操作方法与步骤较为繁复,因此并不适用于动物实验的临床前期研究,尤其对一些小动物,如小鼠、裸鼠等,存在HIFU波源设计过大、超声波发射功率过高、操作复杂、治疗安全难以保障等缺陷(图1),因此,如何设计一种适用于小动物肿瘤治疗超声激发实验的HIFU设备,以确保小动物肿瘤治疗超声激发实验的安全性,成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


图1 应用于人体的HIFU治疗设备,因体积巨大,通常无法应用于小动物的研究


      本实用新型专利提供了一种适用于小动物肿瘤治疗超声激发实验的HIFU设备,并据此设计生产了两款小型HIFU仪器,一种是笔式HIFU设备,即将换能器设置在握持管的一端(图2),另一种为杯式HIFU设备,即将换能器设置在杯底,杯内可充满脱气水,并将杯口使用透声材料罩住(图3),从而使HIFU设备的超声换能器被小型化、微型化,使得操作人员能够方便地对换能器进行移动,而这种小型化、微型化的波源体积更好的适用于小动物以及细胞层面的相关实验,同时还较好地确保了小动物肿瘤治疗超声激发实验的安全性。而这两种新型小型HIFU设备的工作原理与现有技术中HIFU设备的工作原理相同,不再赘述。


图2 新型小型笔式HIFU仪器真实产品照片及模式图


图3 新型小型杯式HIFU仪器真实产品照片及模式图


       因此本新型小型HIFU设备解决了大型HIFU设备的上述技术问题,同时较好地解决了小型动物肿瘤治疗实验的难题,为进一步深入研究HIFU治疗中的量效关系或在细胞水平探究其生物效应等方面提供了方便的工具。目前这两种新型小型HIFU设备,即笔式和杯式HIFU产品已设计并完成生产,且在实验中使用,满足实验需要,且可量产)。



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