超声治疗仪的设计与研制(2)
在使用时，将实验中待照射的样品置于工作台1的载物台11上，适当调节支架2，使二者之间的高度与角度适宜，如果进行声动力治疗，应使支架2与病人之间保持合适的高度和角度。在照射时间定时数显器12上设定好照射时间后，按其下面的确定键保存设定的时间，在功率调节数显器13上设定所需的功率，调节频率调节数显器14的旋钮，使照射频率达到要求值，打开电源开关15，使治疗仪在设定好的功率和频率按设定的时间正常工作。根据超声头与实验样品或病人之间的位置关系，可以缓慢地旋转支架2到合适的位置，使超声头发射出的超声波与样品或病人之间的照射角度达到最佳值。
4 自制超声治疗仪效果实验
4.1 实验方法
我们将自制超声治疗仪与购自北京天使公司的超声治疗仪进行实验对比。
实验方法采用仪器校正，即用超声功率测定仪对两种仪器的超声频率和声强进行数据校正，比较数据的准确性。
此外，为了检验其治疗肿瘤的效果，我们又进行了超声肿瘤实验。
细胞株及实验动物S180肉瘤细胞株购自中山大学附属肿瘤医院。实验用纯系昆明小鼠（雌性，18克/只）由南方医科大学实验动物中心提供，在广州军区广州总医院无特定病原体（SPF）级实验室常规饲养和实验。细胞株在小鼠腹腔传代7次，待细胞株生长稳定后用于建立肿瘤模型。
两种仪器的超声频率均采用1.0 MHz，声强在0.1～2.2 W/cm2范围内调节。
选取肿瘤大小均一、体重相近的荷瘤小鼠50只，随机分为10组，每组5只。（1）空白对照组（C）：腹腔注射生理盐水。（2）超声治疗组（分3组）：声强分别设定为0.4 W/cm2（U1），0.8 W/cm2（U2），1.6 W/cm2（U3），超声辐照时间固定为180 s，肿瘤体积和重量测量方法是，在第15天时，用电子游标卡尺测量肿瘤长径和宽径，计算肿瘤体积，绘制肿瘤生长曲线。肿瘤体积=π/6（长径/2+宽径/2）[7，8]。15天后脱颈处死小鼠，剥离肿瘤组织，用电子天平称重，比较瘤体重量。
4.2 实验结果与分析
两种超声治疗仪的频率和声强校正测量结果见表1。从实验结果看，两种超声治疗仪的超声频率和声强均较稳定，其仪器测量数据都较准确。
表1 两种超声治疗仪的超声频率和声强校正测量结果
两种超声治疗仪肿瘤实验测量结果见表2。与对照组相比，进行超声治疗的三组荷瘤小鼠，其肿瘤体积和瘤体重量均有不同程度的降低，说明两种超声治疗仪对肿瘤的治疗均有一定的效果。从结果看，两种超声治疗仪治疗效果基本一致。各组间比较及其分别与空白对照组比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。
表2 两种超声治疗仪肿瘤实验的肿瘤体积和瘤体重量测量结果
实验证明，我们研制的超声治疗仪技术参数准确，性能稳定，治疗效果较好，与现有超声治疗仪比较，其治疗功率和频率可根据需要调节，治疗时间可调节定时，仪器体积小，方便携带，治疗操作简单，解决了治疗过程中的调节性和定时性问题以及搬运携带问题；仪器超声面的多个超声头设计，更适合大面积治疗，还可根据病人病患面积选择启动治疗超声头的数量，可调节单个或多个治疗超声头进行有针对性及个性化的治疗，治疗效果更好。
5 结束语
我们设计的超声治疗仪是一种可调便携式仪器，其构成包括工作台、支架和治疗面板。其设计特点是治疗面板上设置了多个超声头，同时有定时模块、功率调整模块和频率调整模块。与现有的超声治疗仪比较，具有如下优点：多个超声头和定时、功率及频率调整模块的设计独特，便于定时、调节治疗功率和频率，适合于大面积、针对性及个性化的可调节性治疗，治疗效果好，仪器体积小方便携带，操作简单。
参考文献
[1] 林建光，张为民，王晓怀，罗一帆，郝建冬，王津京.声敏剂Sonoflora介导的声动力治疗小鼠S180肉瘤的实验研究[J].临床肿瘤学杂志，2013，18（4）：300-304.
[2] Yumita N，Umemura S. Sonodynamic therapy with photofrin Ⅱon AH130 solid tumor. Pharmacokinetics， tissue distribution and sonodynamic antitumoral efficacy of photofrin Ⅱ[J].Cancer Chemother Pharmacol， 2003，51（2）：174-178.
[3] 刘端，张为民，王晓怀，郝建冬.Chlorin e6在S180肉瘤荷瘤小鼠体内的分布[J].西部医学，2012，24（7）：1239-1242.
[4] Chen B， Zheng R， Liu D. The tumor affinity of chlorin e6 and its sonodynamic effects on non-small cell lung cancer[J]. Ultrason Sonochem， 2012，20（2）：667-673.
[5] F·拉考斯特，S·杨.超声治疗设备：中国，201080056198.5[P].2012-11-14.
[6] 陈昕，牛洋洋，马继鹏.一种超声治疗设备及其实现方法：中国，201310088871.9[P].2013-06-19.
[7] Shi H， Liu Q， Qin X. Pharmacokinetic study of a novel sonosensitizer chlorin-e6 and its sonodynamic anti-cancer activity in hepatoma-22 tumor-bearing mice[J]. Biopharm Drug Dispos， 2011， 32（6）：319-332.
[8] 徐志勇，张为民，王晓怀.Sonne Luxe声动力治疗小鼠S180肉瘤的实验研究[J].肿瘤，2008，28（4）：297-300.
