一种模拟肿瘤超声造影表现用于肿瘤诊治研究的仿体模型的制作方法_2

文档序号:9826836阅读:来源:国知局
却,凝固成肿瘤 胶模型。
[0048] 优选地,步骤S11中肿瘤基质胶组分含量分别为食品级卡拉胶的含量为0.5%至 5% (w/v)、胃窗声学造影剂的含量为0.05%至0.2% (w/v)、牛奶的含量为2%至10% (v/v)。
[0049] 更优选地步骤S11中肿瘤基质胶组分含量分别为食品级卡拉胶的含量为2% (w/ v)、胃窗声学造影剂的含量为0.1 % (w/v)、牛奶的含量为5% (v/v)。
[0050] 优选地,步骤SI 1中水浴锅温度为60 °C。
[0051] 优选地,步骤S12肿瘤胶中纳米微泡超声造影剂的含量以磷脂质量计算为 0.0056%至0.0084% (w/v)。
[0052] 更优选地,步骤S12肿瘤胶中纳米微泡超声造影剂的含量为0.007% (w/v)。
[0053] 优选地,步骤S13中的冷却时间为lmin至lOmin。
[0054] 更优选地,步骤SI 3中的冷却时间为5min。
[0055] 本发明重要的要点之一在于采用了纳米微泡超声造影剂作为肿瘤胶的造影模拟 手段。
[0056] 高频超声由于具有优异的空间分辨力,其引导下穿刺活检已经成为甲状腺、乳腺、 淋巴结等浅表器官或病灶病理诊断的最常用方法。于是有必要寻找新的超声造影剂改良现 有的仿体模型。
[0057]微泡超声造影剂的研究已有30余年的历史。近年来国内外已相继成功研制了蛋白 类、糖类、非离子表面活性剂类、脂质类、高分子等多种包膜的超声微泡。研究表明,纳米级 脂质微泡造影剂粒径小、穿透力强、分散性好、声场稳定性好。而本发明则首次将其用于制 备模拟肿瘤的仿体模型。发明人发现,采用纳米级的脂质微泡超声造影剂添加于肿瘤胶中, 可以制备出十分适合肿瘤诊治研究的仿体模型。通过控制纳米微泡超声造影剂的含量以及 溶解温度可以控制仿体中肿瘤胶模型的成像时间,便于使用者根据自己的训练目的进行调 控。微泡超声造影剂在二维超声成像模式下呈高回声,更重要的是在谐波对比超声成像模 式下也呈高回声,因此,在肿瘤胶中加入微泡超声造影剂,即可模拟肝癌超声造影动脉期的 声学表现(二维超声和谐波对比超声成像模式均呈高增强)。此外,由于纳米微泡超声造影 剂并不稳定,在肿瘤胶中缓慢破坏,因此肿瘤胶模型的回声会自行下降,直至完全消退。
[0058] 本发明方案中提供的肿瘤胶首先在二维超声成像模式和谐波超声成像模式下先 分别呈高回声和高回声,随后(例如在30~240min时间内,最优选在45~60min左右)自动变 为等回声和无回声;正常组织胶在二维超声成像模式和谐波超声成像模式下一直分别呈等 回声和无回声。
[0059] 在本发明的一个特别优选的实施例中,采用的纳米微泡超声造影剂是纳米脂质微 泡超声造影剂。此时在最合适的添加量(例如0.006~0.008%,尤其是0.007%左右)范围 内,可以同时获得最为合适的成像持续时间及成像效果(持续时间在45~60min左右(图3), 且成像效果最优(图2))。
[0060] 最合适的添加量为0.007%左右。此时不仅成像时间适合(刚好适用于将仿体模型 用于培训用途),并且不管是二维模式还是谐波模式,成像效果均是最优的(图2)。这样的巧 合对于仿体模型的制作是非常有利的。
[0061] 目前,纳米脂质微泡超声造影剂仅可以采用已知的方法制备。例如,可以采用王平 等报道的方法制备(王平等,新型纳米微泡超声造影剂的制备及超声影像研究,中山大学学 报(医学科学版),2011,32(3),327-330)、或者尹庭辉等报道的方法制备(尹庭辉等, Nanobubbles for enhanced ultrasound imaging of tumors,Int J Nanomedicine, 2012,7:895-904)。
[0062] 可选地,也可以采用以下方法制备获得:
[0063] S1.将磷脂成分溶于有机溶剂中,待有机溶剂自然挥发形成磷脂薄膜后,加入含有 10 %甘油(v/v)和2mg/mL普朗尼克的水化液,进行水化;
[0064] S2.水化后,用超声破碎仪进行声振1~10min,边声振边通入气体得到微泡液;
[0065] S3.将微泡液进行离心,得到纳米脂质微泡超声造影剂。
[0066] 优选地:
[0067] 所述的磷脂成分为二棕榈卵磷脂酰胆碱或氢化卵磷脂,二硬脂酰磷脂酰乙醇胺和 二棕榈酰磷脂酸中的一种或多种。
[0068] 所述的有机溶剂为氯仿、甲醇和乙醇中的一种或多种。
[0069] 所述的气体可以是八氟丙烷或者六氟化硫。
[0070] 所述的离心步骤为:将微泡液体于50 X g离心5~lOmin,吸取下层乳白色液体转 管,805 X g离心15~30min,弃下层液体,得到纳米脂质微泡超声造影剂。
[0071] 在一种可选的实施方案中,采用的磷脂成分为二棕榈卵磷脂酰胆碱,二硬脂酰磷 脂酰乙醇胺和二棕榈酰磷脂酸,质量份数分别为18:1:1~5。采用的有机溶剂为氯仿。采用 的气体是八氟丙烷。
[0072]本发明的有益效果是:
[0073] 本改良的仿体可模拟肝癌在超声造影下的声学特征,即肿瘤胶在二维超声成像模 式和谐波对比超声成像模式下先分别呈高回声和高回声,随后自动变为等回声和无回声。 正常组织胶在二维超声成像模式和谐波对比超声成像模式下一直分别呈等回声和无回声。
[0074] 在肿瘤胶中加入纳米微泡超声造影剂,即可模拟肝癌超声造影动脉期的声学表现 (二维超声和谐波对比超声成像模式均呈高增强)。此外,由于纳米微泡超声造影剂并不稳 定,在肿瘤胶中缓慢破坏,因此肿瘤胶模型的回声会自行下降,直至完全消退。该性质也符 合肝癌超声造影后的声学表现。
[0075]纳米脂质微泡分布均匀、分散性好、体内外显像效果强且声场稳定性好,在高/低 频超声声场中都可以稳定显像,成像效果更佳,而且更节约成本。
[0076] 纳米脂质微泡分布均匀、分散性好、体内外显像效果强,在高/低频超声声场中稳 定性更好,更有利于使用者超声造影扫查方法及高/低频超声引导下肿瘤穿刺活检及肿瘤 消融治疗的练习,而且同样的显像效果使用的磷脂浓度远低于SonoVue,比使用SonoVue更 节约成本。
[0077] 本仿体由于纳米级造影剂在肿瘤胶模型中自行发生破坏,使肿瘤胶在二维超声成 像模式和谐波对比超声成像模式中均呈动态变化过程,有利于使用者练习不同超声造影时 相扫描技巧的练习。
[0078]本仿体在大体上容易区分肿瘤模型和正常组织模型,有利于使用者对穿刺活检和 肿瘤消融治疗效果的客观评估。
[0079] 本仿体的材料简单,易于获得,价格低廉,制备方案简便,成品的一致性可控。
【附图说明】
[0080] 图1.本发明仿体模型的肿瘤胶和正常组织胶的正中剖面图;其中央为直径3cm的 正球体肿瘤胶块,肿瘤胶外为正常组织胶。
[0081] 图2.不同浓度的纳米级脂质微泡超声造影剂制备仿体模型超声成像效果(左侧: 二维超声成像模式;右侧:谐波对比超声成像模式)。他,nanobubble,纳米微泡。
[0082] 图3.仿体模型在不同时间点的超声成像效果(左侧:二维超声成像模式;右侧:谐 波对比超声成像模式)。
【具体实施方式】
[0083] 以下对本发明作进一步说明,但本发明的实施方式不局限于以下的实施例介绍, 凡依照本发明的原理或理念所作的等同的变化或变通都应视为本发明保护的范畴。
[0084] 实施例1纳米脂质微泡超声造影剂的制备
[0085] 1.将磷脂成分二棕榈卵磷脂酰胆碱,二硬脂酰磷脂酰乙醇胺和二棕榈酰磷脂酸溶 于氯仿中。二棕榈卵磷脂酰胆碱,二硬脂酰磷脂酰乙醇胺和二棕榈酰磷脂酸的质量份数比 为18:1:3.5。
[0086] 2.待氯仿自然挥发形成磷脂薄膜后加入含有10%的甘油(v/v)和2mg/mL普朗尼克 F68的双蒸水,于37 °C水化1小时后,声振仪探头置于气液交界处进行声振5min,同时通入八 氟丙烷气体。
[0087] 3.将微泡液50 X g离心5min,吸取下层乳白色液体转管,805 X g离心30min,弃下层 液体,并用PBS重悬,即得到磷脂浓度约为5.6mg/mL的纳米脂质微泡超声造影剂。
[0088]经激光粒径仪检测纳米脂质微泡超声造影剂的粒径为300~500nm。
[0089] 实施例2仿体模型的制备
[0090] 用电子天平
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