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左氧氟沙星联合纤维素酶在体外能有效根除卡介苗生物被膜感染

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南方医科大学学报 2023年第2期43卷 257-264页

作者：张志飞廖洪建杨敏胡璨杜永洪重庆医科大学生物医学工程学院重庆400016 超声医学工程国家重点实验室重庆400016

目的探究左氧氟沙星(LEV)和纤维素酶(CL)对结核杆菌模式菌—卡介苗(BCG)生物被膜的体外抗菌效果。方法采用XTT法与结晶紫染色法确定BCG生物被膜的成熟生长周期。不同浓度的LEV和CL单独或联用处理BCG浮游菌及BCG生物被膜,采用结晶紫染... 详细信息

目的探究左氧氟沙星(LEV)和纤维素酶(CL)对结核杆菌模式菌—卡介苗(BCG)生物被膜的体外抗菌效果。方法采用XTT法与结晶紫染色法确定BCG生物被膜的成熟生长周期。不同浓度的LEV和CL单独或联用处理BCG浮游菌及BCG生物被膜,采用结晶紫染色定量生物被膜中生物量的变化。然后将成熟的BCG生物被膜用CL单独处理24 h,通过SYTO 9染色、Calcofluor White Stain染色后,在共聚焦激光扫描显微镜观察活菌数量、生物被膜中纤维素含量变化,扫描电子显微镜下观察生物被膜的结构变化。结果采用微量肉汤稀释法检测LEV的MIC、MBC和MBEC值分别为4、8和1024μg/mL。浓度为2.56、5.12和10.24 U/mL的CL与1/4×MIC抗生素(LEV)的组合会导致生物被膜生物量减少(P<0.001)。CL在10.24、5.12和2.56 U/mL3种浓度下对成熟BCG生物被膜均表现出明显的分散效应(P<0.001)。结论当左氧氟沙星与纤维素酶联合使用时,抗生素能有效根除BCG生物被膜感染。

关键词：生物被膜左氧氟沙星纤维素酶卡介苗体外抗菌

基于换能器驱动信号特征的高强度聚焦超声焦域损伤实时监测

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物理学报 2022年第3期71卷 275-283页

作者：钱骏谢伟周小伟谭坚文王智彪杜永洪李雁浩超声医学工程国家重点实验室重庆医科大学生物医学工程学院重庆市生物医学工程学重点实验室重庆400016 超声医疗国家工程研究中心重庆401121

高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)焦域的实时监测是聚焦超声临床治疗面临的关键问题,目前临床常采用B超图像强回声的变化实现焦域组织损伤的监测,而B超图像出现的强回声大多与焦域处的空化及沸腾气泡相关,无法... 详细信息

高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)焦域的实时监测是聚焦超声临床治疗面临的关键问题,目前临床常采用B超图像强回声的变化实现焦域组织损伤的监测,而B超图像出现的强回声大多与焦域处的空化及沸腾气泡相关,无法准确、实时地监测治疗状态.HIFU治疗中焦域组织会伴随温度升高、空化、沸腾和组织特性等变化,换能器表面的声学负载也在不断变化,针对该问题,本文构建了换能器电压电流实时检测平台,通过测量换能器电学参数来感知焦域组织的状态变化.以离体牛肝组织作为HIFU辐照对象,并将相位差变化的结果与离体牛肝组织损伤的结果进行了对照,实验结果表明,在HIFU辐照过程中,换能器电压与电流的相位会出现由相对平稳到大幅波动的过程,此时停止辐照可见焦域出现明显损伤,而此时B超图像灰度无明显变化;此外,当焦域出现空化时,其波动幅度与范围将较之更大.此方法可为HIFU焦域组织损伤监测提供一种新的研究方案和手段.

关键词：高强度聚焦超声损伤监测互相关换能器电气特性

3D结核球模型的构建及特性验证:基于人髓系THP-1细胞与卡介苗

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南方医科大学学报 2023年第12期43卷 2095-2102页

作者：郭佳俊邱燕胡璨李岱容杜永洪重庆医科大学生物医学工程学院重庆400016 重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室重庆400016 重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科重庆400016

目的为研究体内结核性肉芽肿的形成及特性提供体外实验模型。方法将人髓系白血病单核细胞(THP-1)和结核分枝杆菌的模式菌卡介苗(BCG)按一定比例混合加入3D细胞培养平板,再加入佛波脂(PMA)共培养3d。采用倒置荧光显微镜每24h观察球体的... 详细信息

目的为研究体内结核性肉芽肿的形成及特性提供体外实验模型。方法将人髓系白血病单核细胞(THP-1)和结核分枝杆菌的模式菌卡介苗(BCG)按一定比例混合加入3D细胞培养平板,再加入佛波脂(PMA)共培养3d。采用倒置荧光显微镜每24h观察球体的生长情况,在共聚焦激光扫描显微镜下分别观察结核球内BCG的分布、球体内细胞的存活率和单核细胞向巨噬细胞转变情况,并观察荧光标记的纳米粒在细胞球和结核球渗透情况。通过透射电镜观察3D结核球形成后内部细菌和细胞的微观结构。利用Image-iT^(TM)红色缺氧探针,H_(2)O_(2)检测试剂盒和防水笔形PH计检测受BCG感染的3D结核球和未受BCG感染的细胞球微环境的差异。通过平板菌落计数检测3D结核球能否评估利福平或左氧氟沙星抑菌能力。结果倒置荧光显微镜显示细胞-细菌悬浮液随时间延长缓慢堆积形成稳定的3D结核球,直径50~200μm。激光共聚焦显微镜可见细胞黏附紧密形成球样结构,大量细菌主要分布于细胞中心,球体内部出现坏死细胞,3D结核球内大量单核细胞成功分化为巨噬细胞。与单纯细胞球比较药物难以渗透入3D结核球中心。透射电镜结果显示结核球内有细胞坏死且坏死程度不一,大量BCG被吞噬于巨噬细胞内部。微环境检测结果显示与未受感染的细胞球比BCG感染的结核球更加缺氧,H_(2)O_(2)含量更高,PH接近中性。平板菌落计数结果显示一线抗结核药物利福平有更强抑菌效果,结核球有评估抗结核药物强弱作用。结论成功建立了体外3D结核球模型并对其特性进行了验证,有望为研究结核性肉芽肿相关研究奠定基础。

关键词：结核性肉芽肿结核球模型微环境药物渗透

制备纳米粒联合高强度聚焦超声治疗三阴性乳腺癌:体外实验

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中国医学影像技术 2022年第7期38卷 961-967页

作者：康正樾冯潇铃廖洪建张志飞杜永洪重庆医科大学生物医学工程学院超声医学工程国家重点实验室重庆市生物医学工程学重点实验室重庆400016

目的制备特异性靶向三阴性乳腺癌(TNBC)纳米粒(NP)AS1411/PFH-NP,评估其联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗TNBC的价值。方法以双乳化法将十四氟己烷(PFH)装载于PLGA@PEG,以AS1411核酸适配体与PFH-NP连接,制备AS1411/PFH-NP,观察其物理特性... 详细信息

目的制备特异性靶向三阴性乳腺癌(TNBC)纳米粒(NP)AS1411/PFH-NP,评估其联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗TNBC的价值。方法以双乳化法将十四氟己烷(PFH)装载于PLGA@PEG,以AS1411核酸适配体与PFH-NP连接,制备AS1411/PFH-NP,观察其物理特性、靶向能力及体外超声显像能力,评价HIFU联合AS1411/PFH-NP消融离体牛肝组织及杀伤MB-231 TNBC细胞的价值。结果成功制备AS1411/PFH-NP,其形态较佳,对MB-231 TNBC细胞具有良好靶向能力。AS1411/PFH-NP组CEUS图像灰度值大于磷酸盐缓冲液(PBS)组及NP组(t=17.24、5.60,P均<0.05)。经HIFU+AS1411/PFH-NP消融后,牛肝组织凝固性坏死体积大于经HIFU+PBS(t=7.99,P<0.01)及HIFU+NP消融后(t=4.33,P<0.05);且HIFU+AS1411/PFH-NP消融能效因子显著低于HIFU+PBS(t=5.41,P<0.01)及HIFU+NP消融(t=4.82,P<0.01)。HIFU+AS1411/PFH-NP组MB-231细胞凋亡率高于其他组(P均<0.05)。结论特异性靶向TNBC AS1411/PFH-NP可提高HIFU体外消融效率。

关键词：三阴性乳腺肿瘤纳米微粒液态氟碳高强度聚焦超声消融术超声检查

超声介导缓释型载药纳米粒促进抗结核药物增效杀菌的实验研究

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临床超声医学杂志 2022年第10期24卷 721-726页

作者：张志飞胡璨杜永洪杨敏重庆医科大学生物医学工程学院超声医学工程国家重点实验室重庆市400016

目的探讨超声介导缓释型载药聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)共聚物纳米粒对减毒牛结核分枝杆菌的体内外增效杀菌作用。方法采用双乳化法制备PLGA载左氧氟沙星(LEV)缓释纳米粒(LEV-NPs),并检测其物理特性和药物释放情况。将卡介苗(BCG)菌液随机分... 详细信息

目的探讨超声介导缓释型载药聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)共聚物纳米粒对减毒牛结核分枝杆菌的体内外增效杀菌作用。方法采用双乳化法制备PLGA载左氧氟沙星(LEV)缓释纳米粒(LEV-NPs),并检测其物理特性和药物释放情况。将卡介苗(BCG)菌液随机分为LEV组(仅加入LEV)、超声联合LEV组(加入LEV后立即经超声辐照)、超声联合LEV-NPs组(加入LEV-NPs后立即经超声辐照)及对照组(加入等量PBS缓冲液),实验处理24 h后检测各组活菌落数,观察各组BCG活死菌变化及其表面结构。建立SD大鼠皮下BCG结核肉芽肿模型,将20只大鼠分为LEV组(仅皮下注射LEV)、超声联合LEV组(皮下注射LEV后立即经超声辐照)、超声联合LEV-NPs组(皮下注射LEV-NPs后立即经超声辐照)及对照组(皮下注射等量生理盐水),于治疗后第3、7、14天分别测量各组大鼠皮下BCG结核肉芽肿体积,计算并比较各组治疗效果。结果制备的LEV-NPs呈大小均一的球形,分散性良好,粒径为(282.42±3.55)nm,Zeta电位为-(20.40±0.63)mV,载药率、包封率分别为6.21%、65.30%;LEV-NPs在24、48、72 h自然条件下LEV累计释放率分别为31.2%、45.7%、46.9%。体外实验显示,超声联合LEV-NPs组细菌活性下降最明显,菌落存活率约26%,与其余各组比较差异均有统计学意义(均P<0.01);激光共聚焦显微镜下示超声联合LEV-NPs组可见视野下呈明亮的红色荧光,以死菌为主,仅见少量活菌落;场发射扫描电镜下示超声联合LEV-NPs组细菌数量明显减少,菌体伸展、断裂,细菌损伤情况最严重。体内实验显示,超声联合LEV-NPs组大鼠皮下BCG结核肉芽肿体积较其余各组明显减小(均P<0.05)。结论超声介导LEV-NPs可显著提高LEV对减毒牛结核分枝杆菌的体内外杀菌效果,具有协同增效作用。

关键词：超声辐照聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒左氧氟沙星增效抗菌减毒牛结核分枝杆菌

基于机器学习的高强度聚焦超声消融子宫肌瘤剂量预测模型研究

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中国超声医学杂志 2023年第11期39卷 1280-1283页

作者：胡文昊文银刚徐凡唐英杜永洪超声医学工程国家重点实验室重庆医科大学生物医学工程学院重庆市生物医学工程学重点实验室超声医疗国家工程研究中心川北医学院第二临床医学院南充市中心医院妇科

目的构建基于机器学习的高强度聚焦超声(HIFU)消融子宫肌瘤剂量预测模型。方法收集接受HIFU消融子宫肌瘤患者678例的临床资料，通过Spearman相关性分析和随机森林计算重要性得分相结合的方法筛选特征，将特征纳入多层感知器(MLP)和极... 详细信息

目的构建基于机器学习的高强度聚焦超声(HIFU)消融子宫肌瘤剂量预测模型。方法收集接受HIFU消融子宫肌瘤患者678例的临床资料，通过Spearman相关性分析和随机森林计算重要性得分相结合的方法筛选特征，将特征纳入多层感知器(MLP)和极限梯度提升(XGBoost)模型中建立消融剂量预测模型，并评估预测模型的性能。结果结合Spearman相关性分析和随机森林的结果，筛选出子宫位置、肌瘤类型、肌瘤位置、肌瘤长径等13类变量。分别建立MLP和XGBoost的剂量预测模型，其训练集上的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)分别为0.163、0.195、0.951和0.029、0.088、0.993,MLP和XGBoost模型在测试集上的MAE、RMSE、R2分别为0.158、0.191、0.925和0.032、0.091、0.985。结论 MLP和XGBoost模型对HIFU消融子宫肌瘤的剂量均有较好的预测能力，能辅助临床医师为患者制定更合理的子宫肌瘤治疗方案。

关键词：高强度聚焦超声子宫肌瘤机器学习剂量预测

高强度聚焦超声消融不同范围兔VX2乳腺癌的效应及转归实验研究

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中国医学影像学杂志 2022年第9期30卷 921-926页

作者：冯潇铃王琦杨敏廖洪建张志飞杜永洪超声医学工程国家重点实验室重庆医科大学生物医学工程学院重庆市生物医学工程学重点实验室重庆400016

目的通过建立兔VX2乳腺癌模型,探讨高强度聚焦超声(HIFU)消融不同范围肿瘤后的转归及免疫效应。材料与方法采用包埋法建立兔VX2乳腺癌模型35只(对照组5只,3个消融组各10只),消融组在超声监控下分别行HIFU不同范围(50%、80%、100%)消融,... 详细信息

目的通过建立兔VX2乳腺癌模型,探讨高强度聚焦超声(HIFU)消融不同范围肿瘤后的转归及免疫效应。材料与方法采用包埋法建立兔VX2乳腺癌模型35只(对照组5只,3个消融组各10只),消融组在超声监控下分别行HIFU不同范围(50%、80%、100%)消融,比较超声与解剖学测量的消融体积,并通过组织切片染色及血浆ELISA检测比较各组消融后肿瘤细胞损伤、凋亡与增殖表达及血浆细胞因子(IL-2R、TGF-β1)变化情况。结果50%、80%、100%消融组通过超声及解剖后测得的肿瘤消融率结果一致(F=2.46、1.00、1.28,P均>0.05);组织切片显示80%消融组肿瘤细胞损伤明显,且可引起靶区交界处的肿瘤细胞凋亡,抑制细胞增殖效果明显;ELISA显示较50%消融组及对照组,80%及100%消融组在消融后血浆中免疫抑制因子IL-2R及TGF-β1表达水平显著降低,两组差异无统计学意义(P>0.05),且能明显抑制肿瘤生长,延长瘤兔生存期。结论当HIFU消融兔VX2乳腺癌的范围达80%及以上时,能显著抑制肿瘤增殖及生长,且能激活机体免疫反应,延长生存时间。

关键词：乳腺肿瘤高强度聚焦超声效应免疫兔

不同方式治疗子宫肌瘤对术后妊娠影响的研究进展

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重庆医学 2014年第20期43卷 2669-2671页

作者：冯洋杜永洪重庆医科大学生物医学工程学院 400016

子宫肌瘤是育龄期妇女最常见的生殖系统良性肿瘤，发病率在育龄期妇女中可达20％～50％［1］。有研究统计后指出5％～10％的不孕症患者患有子宫肌瘤，而由子宫肌瘤所致的不孕约占不孕症患者的1．0％～2．4％，针对子宫肌瘤进行治疗后其... 详细信息

子宫肌瘤是育龄期妇女最常见的生殖系统良性肿瘤，发病率在育龄期妇女中可达20％～50％［1］。有研究统计后指出5％～10％的不孕症患者患有子宫肌瘤，而由子宫肌瘤所致的不孕约占不孕症患者的1．0％～2．4％，针对子宫肌瘤进行治疗后其妊娠率有提升［2］。目前临床上使用的治疗子宫肌瘤方式也可能对生育有不同的影响。本文对子宫肌瘤本身及手术对患者妊娠情况的影响作一综述。

关键词：子宫肌瘤妊娠肌瘤剔除术子宫动脉栓塞高强度聚焦超声

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交叉学科研究生产学研用培养模式的探索

医学教育研究与实践 2023年第3期31卷 272-277页

作者：侯延斌李发琪杜永洪重庆医科大学研究生院重庆400016 重庆医科大学生物医学工程学院重庆400016 超声医学工程国家重点实验室重庆400016

针对交叉学科研究生教育存在的问题,重庆医科大学依托超声医学工程国家重点实验室、超声医疗国家工程研究中心、重庆海扶医疗科技股份有限公司和一批国内外高层次临床应用医院,开辟了临床医学、生物医学工程、电子信息三个学科交叉的聚... 详细信息

针对交叉学科研究生教育存在的问题,重庆医科大学依托超声医学工程国家重点实验室、超声医疗国家工程研究中心、重庆海扶医疗科技股份有限公司和一批国内外高层次临床应用医院,开辟了临床医学、生物医学工程、电子信息三个学科交叉的聚焦超声治疗领域。以原始创新为核心、以科技成果转化为目标,团队创新性建立了交叉学科研究生产学研用的培养模式,打通了从基础研究、产品开发到临床应用的全链条研究生培养体系,为实现高水平科技自立自强、服务健康中国战略作出了积极贡献。

关键词：交叉学科产学研用研究生培养聚焦超声