CN111167024A - 超声治疗***及剂量控制方法 - Google Patents

超声治疗***及剂量控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超声治疗***及剂量控制方法，属于癌细胞抑制技术领域。所述***包括：控制装置；第一超声辐照装置，被配置为由所述控制装置驱动产生多组超声辐照剂量，分别对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照；表征图像捕获装置，被配置为用于捕获所述细胞培养装置中活体细胞的性能特性数据；所述控制装置还被配置为用于根据所述性能特性数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；第二超声辐照装置，被配置为对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。本发明用于提供剂量，该剂量针对异常增殖对象是安全有效的且相对焦域偏移和声散射临近组织为无害的。

Description

超声治疗***及剂量控制方法
技术领域
本发明涉及癌细胞抑制技术领域，具体地涉及一种超声治疗***和一种剂量控制方法。
背景技术
人类肿瘤治疗的发展，腔镜技术的微创治疗正在逐渐的替代一部分传统的手术治疗，而非侵入性的体外无创治疗是治疗的最高理想。非侵入性癌症治疗不需要医生在患者身上切开皮肤肌肉，也不需要医生移除任何组织器官。这样的治疗方法令人兴奋，因为它最大程度减少了对人体的创伤，可能缩短患者术后恢复时间，并且可应用于无法手术治疗的患者。这样的方法可能成为肿瘤治疗的独立新方法，或是综合治疗中的重要组成部分。超声治疗是一种非侵入性技术，它使用体外超声能量来源，通过与皮肤耦合，准确定位目标组织，使目标区域获得治疗效应，可望成为实体肿瘤无创化治疗，是医疗领域的再一次飞跃。
超声肿瘤治疗学主要包括以高温效应为主的高强度聚焦超声(High-IntensityFocused Ultrasound，HIFU)，和低强度聚焦超声(Low-Intensity Focused Ultrasound，LIFU)等技术。目前HIFU已应用临床肿瘤及非肿瘤疾病的治疗,其作用原理为高能量超声在聚焦区产生高热效应(瞬间达到70℃-90℃以上)，使靶区组织蛋白质热凝固坏死，产生物理性的细胞杀伤作用。但其在临床应用中暴露出一些安全方面的局限性，比如受呼吸时肋骨的运动或肠道蠕动的影响，高能量超声的声波通道发生偏移或散射，引起临近器官的灼伤等。降低超声强度是提升安全性的直接办法。
超声强度降低，但又要保证局部充分的治疗效应，就需要有微泡(Microbubbles，MB)的协同。在LIFU+MB治疗体系中，MB是指一类脂质、蛋白或高分子聚合物包裹气核微粒，比如已广泛应用于临床的超声造影剂
Figure BDA0002378375130000021
和实验室研发阶段与超声能量相匹配的微米小泡，直径大小在1-10um，可稳定的存在于血循环中，当受到低能量超声波辐照时，MB的气核发生谐振运动作用，局部能量得到放大，产生治疗效应。虽然目前其治疗机制还未彻底明确，但体内外实验已经显示LIFU+MB具有和高强度超声相比拟的肿瘤治疗效果，MB的使用降低了单纯超声致细胞死亡的强度阈值，提高了治疗安全性。大量资料也表明，LIFU+MB增加了传统化疗药物和放疗等治疗的疗效。可见LIFU+MB的有效性和安全性是值得肯定的，将会是一项良好临床转化应用前景的治疗新技术，为肿瘤患者，尤其是难治性、耐传统化疗药物、无法进行传统手术的肿瘤患者带来治疗的希望。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声治疗***及剂量控制方法，可以用于开展LIFU相关的、LIFU+MB相关的细胞实验和动物实验，或也可用于开展HIFU相关的细胞实验和动物实验，而现有技术由于使用单一的超声辐照装置，导致开展细胞实验和动物实验很困难，特别是动物实验中，为了充分地观测实验过程中的超声辐照所产生实际效果，大多需要对动物进行解剖，同一组超声辐照剂量可能需要反复地施加至被实验的动物以及需要解剖观测该组超声辐照剂量对被实验的动物造成的实际效果，这将造成被解剖动物数量大，存在较繁琐的实验操作流程，实现完整实验所需时间长，容易引入对整个实验存在不利影响的外界因素，此外，仅使用超声辐照装置进行细胞实验和动物实验中一者，很难确定细胞实验或动物实验中所获得的超声辐照剂量的有效性和安全性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种超声治疗***，该超声治疗***包括：
控制装置；
第一超声辐照装置，被配置为由所述控制装置驱动产生多组超声辐照剂量，分别对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
表征图像捕获装置，被配置为用于捕获所述细胞培养装置中活体细胞的性能特性数据；
所述控制装置还被配置为用于根据所述性能特性数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
第二超声辐照装置，被配置为对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
可选的，该超声治疗***还包括：
微泡注入装置，被配置为用于在对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照之前，将多组微泡剂量作用于所述多组异常增殖活体细胞，其中，每组微泡剂量被作用于所述细胞培养装置中选定的微泡注入组活体细胞中至少一组异常增殖活体细胞。
可选的，所述控制装置还被配置为用于在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的微泡剂量确定为目标微泡剂量；
所述微泡注入装置还被配置为在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将所述目标微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
可选的，该超声治疗***还包括：
微泡注入装置，被配置为在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将预设微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
可选的，所述控制装置被配置有用于形成任意超声辐照剂量的参数集；
所述第一超声辐照装置被配置为由所述控制装置按照所述参数集驱动产生多组超声辐照剂量；
其中，所述参数集内任意两组参数不同。
可选的，所述控制装置还被配置为用于根据所述目标超声辐照剂量，将产生所述目标超声辐照剂量的一组参数确定为目标参数；
所述控制装置还被配置为修正所述目标参数为所述第二超声辐照装置的修正后的目标参数；
所述第二超声辐照装置被配置为由所述控制装置按照所述修正后的目标参数驱动产生所述目标超声辐照剂量，且对具有异常增殖的生命体进行超声辐照。
可选的，任意一组参数包括超声辐照谐振频率、声压、声强、驱动信号占空比、微泡剂量和超声辐照时间。
可选的，所述第一超声辐照装置和所述第二超声辐照装置分别具有聚焦超声换能器；
所述聚焦超声换能器的最大输出超声辐照剂量被配置为小于等于剂量上限值，其中，所述聚焦超声换能器在对鸡蛋清液或混合有蛋白质的凝胶输出所述剂量上限值时，所述鸡蛋清液或所述凝胶刚好产生生物学焦域。
可选的，所述第一超声辐照装置中聚焦超声换能器至所述细胞培养装置的传播耦合介质为除气水或液态耦合介质；
所述第二超声辐照装置中聚焦超声换能器至所述生命体的传播耦合介质为除气水、声学耦合剂或液态耦合介质。
可选的，所述第一超声辐照装置的焦域大小与所述第二超声辐照装置的焦域大小相同或近似相同。
可选的，所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后立即凋亡。
可选的，所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后预定时间范围内保持存活。
本发明实施例提供一种超声辐照装置，该超声辐照装置包括：信号源、水槽、聚焦超声换能器和支撑架；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接且被安装嵌入所述水槽底部；
所述支撑架安装于所述水槽内与所述第一聚焦超声换能器对应的底部位置；
所述水槽内充有与所述支撑架高度匹配的液态耦合介质；
所述支撑架上有前述的细胞培养装置。
本发明实施例提供一种超声辐照装置，该超声辐照装置包括：信号源、聚焦超声换能器和壳体；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接；
所述壳体内部设有安装腔；
所述聚焦超声换能器具有探头和与所述探头连接的水囊，所述水囊中充有除气水或液态耦合介质；
所述探头和所述水囊安装于所述安装腔内；
所述聚焦超声换能器通过所述水囊对前述的生命体进行超声辐照。
本发明实施例提供一种剂量控制方法，该剂量控制方法包括：
驱动第一超声辐照装置产生多组超声辐照剂量，并对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
获取所述细胞培养装置中活体细胞的特性表征数据；
根据所述特性表征数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
驱动第二超声辐照装置对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
对应上述内容，本发明构思支持用于不同强度聚焦超声治疗***，特别是用于低强度聚焦超声治疗***；本发明实现了异常增殖抑制治疗过程中或实验过程中的自定义对象的剂量控制，自定义对象可以是自定义异常增殖类型某种细胞或某种异常增殖的自定义生命体类型；在确定的装置和连接结构下，剂量的影响参数能具有单维度，例如控制装置驱动第一超声辐照装置进行辐照的时间，第一超声辐照装置和第二超声辐照装置均可以未被标定，第一超声辐照装置能被多组活体细胞标定相对大小的剂量，第二超声辐照装置支持通过开断行为构成目标超声辐照剂量或由控制装置一同控制构成目标超声辐照剂量(能够仅仅是单维度参数，例如时间)；各组活体细胞的特性表征数据(例如时间生长率)反应了相对超声辐照剂量，选取对应组活体细胞被作用的剂量(例如作用时间)，即可以作为目标超声辐照剂量；
本发明进一步引入微泡参与超声辐照，同样能确定针对异常增殖对象为有效的、相对偏移和散射临近组织为无害的目标微泡剂量；
本发明引入多维度参数，能够通过控制装置(例如时序信号)将超声辐照剂量进行相对数值化，目标参数可以在不使用水听器等声探测装置的前提下，取多组活体细胞的超声辐照的相对数值(例如，其中一组作为基准参考，通过时序信号表达其他各组的剂量大小)；
本发明通过鸡蛋清液或混合有蛋白质的凝胶(例如水凝胶中混合有蛋白质)确定了聚焦超声换能器的剂量上限值，使得本发明的各个超声辐照装置处于低强度聚焦超声的范围；
本发明通过使用同种传播耦合介质，能够减小修正后的目标参数相对目标参数的增量变化，即，不用过多修正目标参数，就能用于第二超声辐照装置；
本发明的第二超声辐照装置的焦域大小优选为与第一超声辐照装置相同的焦域大小，从而能够将第一超声辐照装置中的剂量直接用于或稍微修正后用于第二超声辐照装置，第二超声辐照装置对所述生命体的局部进行超声辐照，第二超声辐照装置可优选取为手持式和便携式聚焦超声辐照装置；
本发明能尽可能地贴近最大安全的超声辐照剂量，通过表征各组细胞特性特征，取在超声辐照停止后立即死亡或凋亡的一组细胞所对应的剂量，从而获得充分而有效的剂量次上限值；
本发明在安全的超声辐照剂量范围之内，通过各组细胞特性表征特征，取活体细胞运动显著减慢，且在超声辐照停止后存活的一组细胞所对应的剂量，能够实现异常增殖抑制，是有效剂量中的优选值；本发明能够快速确定从未被标定过的、具有超声辐照装置的治疗***的目标剂量，该目标剂量针对异常增殖对象为有效的、相对焦域偏移和声散射临近组织为无害的，例如无组织出血。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的剂量控制主要方法流程示意图；
图2为本发明实施例的不同处理的细胞光密度值时间生长曲线示意图；
图3为本发明实施例的不同超声剂量辐照后细胞瞬即凋亡示意图；
图4为本发明实施例的不同处理24小时细胞凋亡示意图；
图5为本发明实施例的不同处理48小时细胞侵袭和转移能力示意图；
图6为本发明实施例的不同处理24小时细胞自噬水平示意图；
图7为本发明实施例的不同处理负瘤裸鼠肿瘤生长曲线示意图；
图8为本发明实施例的不同处理负瘤裸鼠肿瘤转移和生存率示意图；
图9为本发明实施例的不同处理负瘤裸鼠重要脏器组织病理示意图；
图10为本发明实施例的示例性水槽式超声辐照装置实物示意图；
图11为本发明实施例的示例性手持式超声辐照装置实物示意图。
附图英文对照
OD(Optical Density)是光密度，Control、Con、C、con-P1为空白对照组，MB为微泡组，LIFU为低强度聚焦超声辐照的细胞组，LIFU+MB为低强度聚焦超声辐照联合微泡的细胞组，Invasion为入侵，Migration为迁移，Propidium Iodide(PI)为碘化丙啶(染色作用)，FITC和PE-CF594为荧光素，Relative migrationrate为相对迁移率，Number of cells为细胞统计数，Beclin 1为蛋白(由BECN1基因编码)，p62为蛋白，GAPDH为蛋白，anti-GAPDH为抗体(作为Western Blot和qRT-PCR的内参)，LC3B(I和II)为蛋白，Relative protein level为相对蛋白水平，Relative mRNA expression为相对的单链脱氧核糖核酸分子表达情况，Treatment为施加低强度聚焦超声辐照联合微泡的细胞组，DAPI为细胞核染料，GFP为绿色荧光蛋白，mCherry为红色荧光蛋白，Merge为不同荧光滤波图合并，autophagosomes为自噬小体，autolysosomes为自噬溶酶体，Paclitaxel为紫杉醇，The volume of tumor为肿瘤体积，H&E为苏木精伊红染色，LC3B intensity(fold)表示LC3B蛋白的着色强度，Cumsurvival为累积存活时间；UL、UR、LR和LL，以及Q1、Q2、Q3和Q4为象限标识。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
实施例1
本发明实施例提供了超声治疗***，该超声治疗***包括：
控制装置；
第一超声辐照装置，被配置为由所述控制装置驱动产生多组超声辐照剂量，分别对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
表征图像捕获装置，被配置为用于捕获所述细胞培养装置中活体细胞的性能特性数据；
所述控制装置还被配置为用于根据所述性能特性数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
第二超声辐照装置，被配置为对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
异常增殖活体细胞的异常增殖现象，或具有异常增殖的生命体的异常增殖现象，均可以是由于存在癌细胞而导致的；异常增殖活体细胞，例如至少具有一定数量、存活的癌细胞(例如预先培育的细胞株)，来源可以是人体或者其他动物，其他动物例如裸鼠；该超声治疗***还可以包括：符合具体实验目的的空白对照组，空白对照组可以有多组活体细胞；空白对照组内活体细胞或前述的异常增殖活体细胞，对于不同的具体实验，可使用多种观测和记录细胞状态手段，那么，任意活体细胞，可以随着具体实验进行的阶段，结合观测方式，可以是真实存活的细胞，也可以是进行细胞制片后记录有活体细胞状态的细胞样本；细胞培养装置，可以为细胞培养皿；细胞目标特性表征，例如细胞的性能特性数据中，细胞出现细胞迁移或侵袭等运动明显减缓，耐化疗药物细胞对药物的敏感性增加等特性特征，均可以作为细胞目标特性表征特征；生命体可以是具有生命特征的动物，例如活体裸鼠等；可选地，具有异常增殖的生命体可以是有一种癌细胞的生命体，该癌细胞可以是人体的细胞移植，也可以是与生命体类型相同的动物的癌细胞移植，还可以是与生命体类型不同的动物的癌细胞移植，也即，生命体的异常增殖和细胞的异常增殖可以为相同类型，也可以为不同类型；此处，生命体(例如至少两只裸鼠)是被实验的对象，数量可以有多个，类型可以随具体实验，更换为确定的动物类型。
在一些具体实施中，可选地，控制装置可以包括计算机，提供额外的数据处理、数据记录、信号控制和装置驱动等功能，可选的，配置有显示设备，显示设备具有呈现表征图像捕获装置的生命体特性表征和细胞特性表征数据的功能；可选地，控制装置也可以是服务器，为了提供自动化功能，配置有预训练的神经网络检测模型和对象跟踪模型，能够识别、跟踪和统计细胞培养装置内活体细胞存活或凋亡、随时间记录存活状态和记录细胞数量；
在一些具体实施中，优选地，控制装置仅具有或还可以包括一个或多个可配置的信号发生器，由一个或多个信号发生器，分别驱动第一超声辐照装置和第二超声辐照装置，可选地，每个超声辐照装置可以有独立的控制器；
可选地，一个或多个信号发生器通过辅助电路分别驱动第一超声辐照装置和第二超声辐照装置，辅助电路例如放大电路和滤波电路等。
在一些具体实施中，每个超声辐照装置，优选地，还可以仅包括超声探头和用于该超声探头固定、封装等辅助使用目的的机械结构，用于驱动该超声探头的控制器及辅助驱动电路可以视为属于控制装置的一部分。
在一些具体实施中，表征图像捕获装置可以被配置为用于捕获所述细胞培养装置中细胞的性能特性数据和生命体中组织器官状态的性能特性数据，此时，表征图像捕获装置可以用于获取被第二超声辐照装置辐照的生命体的性能特性数据；表征图像捕获装置可以是显微镜(如扫描电子显微镜)、摄像机和/或其他具有电荷耦合器件的装置，可以具有处理器，也可以只传输捕获的性能特性数据至控制装置，用以提供必要的细胞图像数据获取。
在一些具体实施中，考虑具体实验需要，性能特性数据可以是图像数据；进一步地，性能特性数据可以结合预设处理规则执行数据处理过程，该数据处理可以根据具体实验目的，选择不同的数据处理流程和类型，例如，可以通过预设处理规则，对捕获的性能特性数据进行统计处理，处理后的性能特性数据也可以是图像数据，但是此时图像数据上细胞或动物器官的特定部位可以被标记增强，并可以呈现有统计的细胞数量等；进一步地，性能特性数据还可以结合分类映射规则执行数据分类，根据具体实验目的，数据分类操作后，可以得到是否存在细胞划痕修复能力或迁移能力等能力显著下降，是否存在大量细胞死亡或凋亡，是否存在特定蛋白表达水平的显著变化(例如自噬水平)，以及是否存在药物透过率显著增强等具体分类的文本数据；前述的文本数据或图像数据，均可以作为表征图像捕获装置根据捕获的性能特性数据所输出的最终性能特性数据；
在前述内容基础上，从众多性能特性数据中，选出具有细胞目标特性表征的性能特性数据，根据对应关系，就能将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量找到，其中，细胞目标特性表征可以为前述的存在细胞划痕修复能力或迁移能力等能力显著下降，存在大量细胞死亡或凋亡，存在大量细胞对特定药物存在显著的透过率增强，以及存在特定蛋白表达水平显著变化。
在一些具体实施中，第一超声辐照装置和第二超声辐照装置均可以为水槽式超声辐照装置或手持式超声辐照装置，但优选地，第一超声辐照装置为水槽式超声辐照装置，可以用于进行细胞实验，第二超声辐照装置为手持式超声辐照装置，可以用于进行动物实验。
在一些具体实施中，例如在细胞实验或动物实验中，使用低强度聚焦超声辐照被注入微泡的细胞或动物，微泡注入装置可以是注射针筒或微泡注射枪等注射器；可选地，细胞实验和动物实验，动物实验中目标微泡剂量可以来源于细胞实验；可选地，动物实验中可以使用预设微泡剂量，例如微泡剂量100ul作用于每只老鼠，该预设微泡剂量可以通过多组对照实验而选择确定。
在一些具体实施中，所述第一超声辐照装置和所述第二超声辐照装置分别具有聚焦超声换能器；
所述聚焦超声换能器的最大输出超声辐照剂量被配置为小于等于剂量上限值，其中，所述聚焦超声换能器在对鸡蛋清液或凝胶输出所述剂量上限值时，所述鸡蛋清液或所述凝胶刚好产生生物学焦域；
此处，通过所述鸡蛋清液或所述凝胶确定出所述第一超声辐照装置和所述第二超声辐照装置的上限值。
在一些具体实施中，所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后立即凋亡；
此时，前次状态和当前状态可以是相对细胞特性表征的数据的获取周期而言，例如前一获取周期；前次状态和当前状态也可以是相对实验时间而言，例如将实验时间分为多个时间段，前次状态下被作为参考用途的细胞组，可以是未被施加任何剂量的细胞组，也可以是施加了一些剂量的细胞组，该细胞组可以是前述多组异常增殖活体细胞中一组，该细胞组也可以是符合实验目的的空白对照组；当前时间段内性能特性数据，即为当前状态下具有细胞目标特性表征和细胞存活特征的数据；前一时间段内性能特性数据，即为前次状态下具有细胞目标特性表征和细胞存活特征的数据；
判断性能特性数据中是否存在细胞目标特征，若存在，即判定细胞目标特征；
相对前述上限值，此处，能进一步确定次上限值，例如，若与上限值对应的超声辐照剂量和与次上限值对应的超声辐照剂量，具有超声辐照时间的一维参数，则与上限值对应的超声辐照时间大于与次上限值对应的超声辐照时间，若与上限值对应的超声辐照剂量和与次上限值对应的超声辐照剂量，均视为焦域上单位面积上的功率，则与上限值对应的焦域上单位面积上的功率大于与次上限值对应的焦域上单位面积上的功率；
在任意超声辐照装置使用次上限值时，任意超声辐照装置的聚焦超声换能器被配置为用于输出次上限值对应的超声辐照剂量，其中，所述聚焦超声换能器在对活体细胞输出所述次上限值时，所述活体细胞受到次上限值的超声辐照剂量，在超声辐照实施完后或超声辐照停止后立即死亡或凋亡。
在一些具体实施中，所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后预定时间范围内保持存活；通过此操作，所获得的超声辐照剂量为优选值，该优选值为有效的、相对焦域偏移和声散射临近组织为无害的；
预定时间范围可以排除超声辐照对细胞影响的滞后性，具体选值可以通过活体细胞的正常生命周期进行选取或取预定义值，例如取24小时等；
在任意超声辐照装置使用优选值时，任意超声辐照装置的聚焦超声换能器被配置为用于输出优选值对应的超声辐照剂量，其中，所述聚焦超声换能器在对活体细胞输出所述优选值时，所述活体细胞受优选值的超声辐照剂量时至少运动减慢，且在超声辐照实施完后或超声辐照停止后在预定时间范围内保持存活。
在一些具体实施中，可以通过分配权重比或分配加权系数的方式，将参数的具体值映射为超声辐照剂量的具体值。
实施例2
如图10(图中未呈现耦合介质，耦合介质如除气水)，本发明实施例提供了超声辐照装置，可以用于作为实施例1中的第一超声辐照装置，该超声辐照装置包括：信号源、水槽、聚焦超声换能器和支撑架；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接且被安装嵌入所述水槽底部；
所述支撑架安装于所述水槽内与所述第一聚焦超声换能器对应的底部位置；
所述水槽内充有与所述支撑架高度匹配的耦合介质，耦合介质例如除气水或液态耦合介质；
所述支撑架上有前述的细胞培养装置；
信号源可以被前述控制装置驱动或配置。
实施例3
如图11，本发明实施例提供了超声辐照装置，可以用于作为实施例1中的第二超声辐照装置，该超声辐照装置包括：信号源、聚焦超声换能器和壳体；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接；
所述壳体包括探头安装腔和水囊安装腔，所述壳体还包括超声出口区域，所述探头安装腔、所述水囊安装腔和所述超声出口区域依次设置于所述壳体；
所述聚焦超声换能器具有探头和与所述探头连接的水囊，所述水囊中充有除气水，所述除气水作为所述聚焦超声换能器所发出的超声(从探头所在位置至超声出口区域)的(传播)一种液态耦合介质；
所述探头安装于所述探头安装腔内且所述水囊安装于所述水囊安装腔；
所述聚焦超声换能器通过所述水囊对前述的生命体进行超声辐照；
可选的，所述壳体外安装有固定夹，所述固定夹具有手持杆；信号源可以被前述控制装置驱动或配置；
可以无需再次配置此时的聚焦超声换能器的参数，可以直接使用或稍微修正后使用实施例2中聚焦超声换能器的参数。
实施例4
基于实施例1-3，不同的设备结构和参数组合会造成声场的显著不同，要找到一组能发出具有抑制影响的辐照并且不能杀死正常组织细胞的设备结构和设备工作参数是困难的，很可能存在，细胞已经凋亡(凋亡一方面辐照造成的，另一方面，肿瘤细胞存活时间是局限的，生命体无法提供大量测试时间)，还未找到最优的参数组合；
特别对于低强度聚焦超声辐照和微泡结合的治疗过程或实验过程，单一地针对微泡或细胞状态进行参数调整或结构调整很可能会存在始终无法观测到最优效果出现(要么为了组织细胞安全，施加辐照剂量过小，要么施加过强辐照，造成一定损伤)，或者无法获知当前微泡或细胞是否处于能被接受的治疗进度过程中，本发明实施例提供对LIFU+MB治疗过程的剂量控制，该剂量控制是与癌症生命体的细胞状态和微泡性质密切关联的，因而能找到治疗设备的一组发出用于癌症生命体的、具有抑制影响的辐照并且不会损伤该生命体正常组织细胞的装置和装置的参数；
对于微泡，超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的收缩膨胀和崩溃的动力学过程。根据不同强度的声波作用和微泡的变化分为稳态空化(Stable cavitation)和惯性空化(Inertial cavitation)二种形式。稳态空化是指在低能量(一般认为<1.4MPa)声波激励下气核微泡沿共振直径稳定振荡，表现为微泡体积收缩和膨胀的交替运动，对周边的血管壁形成推拉而致血管上皮细胞间隙增加，或者对细胞膜形成挤压和牵拉，从而引起细胞膜排列改变和临时性小孔形成。惯性空化是指更高超声波强度(一般认为>1.4MPa)下，微泡经历更剧烈的膨胀、收缩和强力坍塌，或者稳态空化不断聚集声场能量，当能量达到某个阈值时，空化气泡急剧崩溃的过程。空化气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压(5000K，1800atm)。惯性空化对周围组织和细胞形成较大的冲击力，或导致血管和细胞膜等生物屏障上形成不可逆小孔，从而增加药物通透，更高的超声波能量所产生的巨大冲力和热效应可直接引起细胞死亡。
声致孔径，又称细胞声孔作用(Sonoporation)，是利用声波来改变细胞膜的通透性。这种技术通常用于分子生物学和非病毒基因治疗，目的是让DNA等大分子进入细胞，增加药物的转染或转化，引起细胞的死亡。声波通过微泡的空化作用来增强这些大分子的传递。该技术的生物活性与电穿孔相似，在某些情况下甚至优于电穿孔。
目前利用声波和微泡的联合技术在组织培养细胞，特别是哺乳动物细胞中引入外源基因的过程中，正处于研究的活跃阶段，显示出优秀的效果，解决了新兴的基因治疗难以被细胞识别和胞内转染的难题。超声联合微泡技术也被应用到传统治疗方法(比如化疗药物等)的药物增敏的研究，通过声致孔径作用，增加药物的细胞内吞，提高20％-80％药物有效性，经过声敏材料修饰的药物在未受声波辐照区不被释放，减少药物在正常器官的积聚，降低化疗药物的毒副作用。
在复杂的肿瘤微环境中，超声致药物增敏效应不是单一机制，也是一个复杂的过程，在血管、间隙和细胞三个层面均存在微泡空化效应所致的声致孔径效应。核心内容是微泡和抗肿瘤药物(载药微泡共同体或微泡药物混合液)经静脉注射后稳定的存在于血循环***内，超声微泡协同产生的声致孔径效应打破肿瘤血管壁的生物屏障，更多药物经血管内皮间隙扩散到肿瘤细胞组织间隙。随后在声波的辐射力作用下，药物克服组织间隙高压，被推送至距离血管较远处，此时组织间隙内药物浓度增多，分布范围增大。然后在药物跨细胞膜过程，超声通过对细胞表面声致孔径作用，打破细胞膜生物屏障作用，促使更多药物被细胞摄入，发挥药效，最终靶向化地导致肿瘤细胞的死亡。
本发明实施例的超声辐照装置均可以由任意波形发射器、功率放大器和聚焦超声探头(聚焦超声换能器)等部分组成，还可以具有可编程的控制器，控制器与任意波形发射器连接，并构成一个信号源，具有声能聚焦和多参数连续性调节等特点，实现了对辐照目标区域和能量的准确控制。信号源发射的信号作为激励信号通过功率放大器放大后加载于聚焦换能器，通过调节信号源与功率放大器的参数，可准确调节焦域的声强。
本发明实施例使用前述的超声辐照装置的结构，分别为水槽式低强度超声辐照装置和手持式低强度超声辐照装置，前者适合先进行细胞学实验，后者能在前者的基础上再进行合适的动物实验；
对于超声辐照装置中探头聚焦特性声场和聚焦特性标定，对换能器的辐射声场的参数(辐射声功率、声压等)多次测量，结果显示其特性稳定。先通过仿真模型计算和仿真测试验证，查看声场分布，再使用水听器测量和实物标定焦域的声学特征，具体如下：
(1)水槽式聚焦换能器的声场(基波、二次和三次谐波)测量值与仿真值对比，结果较为一致，具有稳定的声波发生、能量布局等特性；
(2)探针水听器测得聚焦换能器焦域处声压信息；
水听器标定探头声压特性：使用探针水听器进行标定，测量时置于声压最强处，由示波器读取数据，进行计算，例如：调节信号任意波形发射器幅值，当示波器显示峰峰值为860mVpp时，对应声压为0.21MPa，由此可得表1，
表1水槽式探头声压标定参数表
Figure BDA0002378375130000201
其中，信号源取5％占空比：循环数＝590；10％占空比：循环数＝1180；15％占空比：循环数＝1770；20％占空比：循环数＝2360；
对于手持式探头声压标定，进行信号源修正，可得表2；
表2手持式探头声压标定参数表
Figure BDA0002378375130000202
(3)鸡蛋清体外模型实验检测聚焦性能；
显示了中等能量的超声引起了蛋白质凝固，凝固成颗粒状小结节，而非焦域区蛋清不出现凝固，直观的显示了设备良好的聚焦特性。鸡蛋清实验显示中等强度超声声压0.35MPa、声强7W/cm2、100％占空比辐照3分钟，焦域处蛋白凝固变性(刚好产生生物学焦域)，非焦域处蛋白不发生凝固，指示设备的聚焦特性好；
(4)肿瘤细胞凋亡和增殖状态标定。
在前期细胞培养装置的研究中，采用CCK8实验检测LIFU+MB抑制卵巢癌细胞SKOV3和HO8910PM的增殖情况，结果显示二个细胞株增殖均受到明显抑制，凋亡率显著增加。需要说明地是，图2至图9均联合了多部分的实验数据(图像或统计数据)对照子图，可以更方便地理解实验数据和对照查看实验效果；如图5具有A、B、C和D四部分，图6具有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J和K十一部分(说明书附图第5页至第6页)，图7具有A、B、C、D、E和F六部分等。
如图2，CCK8检测空白对照组、MB组、LIFU组和LIFU+MB组处理后SKOV3和HO8910PM细胞72小时时间生长曲线，二组细胞均显示优选能量的LIFU+MB组细胞增殖抑制，但这种现象并非出现在辐照瞬即，而是在辐照之后的滞后效应，其他三组细胞之间增殖抑制无显著性差异。
如图4，流式检测空白对照组、MB组、LIFU组和LIFU+MB组处理后24小时SKOV3和HO-8910PM细胞凋亡率。二组细胞均显示优选能量的LIFU+MB组细胞凋亡率显著性增加。其他三组细胞之间凋亡无显著性差异。*表示差异有统计学意义；此时，施加的超声辐照剂量可以作为实施例1中的次上限值，或此处可以使用实施例1中所获得的次上限值进行对照实验。
目前关于低强度聚焦超声能量的选择并没有明确的界定，一般认为大于1MPa的超声声压会引起细胞死亡、血管破裂甚至肿块内出血。在本发明研究中，比较了不同低声压(0.12MPa，0.17MPa，0.21MPa，0.24MPa和0.27MPa)，占空比(10％、20％、30％、40％和50％)，辐照时间(1min、2min、3min、4min和5min)，微泡剂量(1:1、5:1、10:1、15:1和20:1)作用于上皮性卵巢癌细胞SKOV3，观察细胞瞬即凋亡情况。如图3，流式检测空白对照组和不同超声能量(0.12MPa，0.17MPa，0.21MPa，0.24MPa和0.27MPa)处理后SKOV3细胞瞬即凋亡率。在0.12MPa，0.17MPa，0.21MPa辐照处理和对照组之间未见显著性差异，0.24MPa和0.27MPa辐照后细胞瞬即凋亡率增加，显示了细胞在治疗后的瞬即凋亡与超声剂量的关系。最终选用超声辐照谐振频率1.18MHz、声压0.21MPa、占空比20％、微泡和细胞比例为10：1，超声辐照时间3min为理想实验参数，此时细胞不发生辐照后细胞立即死亡但细胞迁移能力减弱(图5)，因此将参数用于实验研究，增加了实验安全性。在动物体内进行研究发现超声微泡作用治疗后(微泡100ul/只裸鼠，辐照时间3min，每三天一次，持续2周)，通过观察裸鼠瘤体表面未出现皮肤破溃及坏死，最终取出对照组与治疗组裸鼠的重要器官心肝脾肺肾检查发现重要器官未明显出现损伤(图7)。与文献报道相比，该超声参数选择低于或类似于既往研究报道，因此该***如转化用于临床安全系数高。
如图5至图9中，可使用实施例1中的优选值进行各个对照实验，具体如下所述。
如图5，卵巢癌细胞SKOV3和HO-8910PM空白对照组与LIFU+MB组迁移和侵袭能力比较，表征技术包括Wound healing、Transwell等。(A)SKOV3细胞经LIFU+MB处理后48h后检测划痕试验显示细胞修复能力减弱，(B)LIFU+MB处理24h后Transwell显示迁移和侵袭能力显著减弱。(C,D)HO-8910PM细胞显示一致的结果。
如图6，耐紫杉醇卵巢癌细胞A2780-TR和SKOV3-TR空白对照组与LIFU+MB组自噬水平比较，并与加入自噬抑制剂BafA1组，观察自噬水平的改变。表征技术包括流式细胞仪、荧光共聚焦显微镜、透射电镜、Western Blot等。(A-D)Western Blot显示二细胞LIFU+MB组自噬相关蛋白表达量和加入自噬抑制剂后的变化及定量分析；(E,F)qPCR二细胞LIFU+MB组和空白对照组自噬相关蛋白水平；(G,H)共聚焦荧光显微镜二细胞LIFU+MB组和空白对照组自噬小泡数目及计数分析。(I-K)透射电镜显示二细胞LIFU+MB组和空白对照组自噬小泡情况，及计数分析。
结合本发明超声治疗***的细胞实验研究，结果显示LIFU+MB治疗后细胞周期阻滞、丝状伪足减少排列紊乱、侵袭能力减弱、自噬相关蛋白表达减弱等；进而，转录组测序技术分析显示LIFU+MB引起多种分子表达水平的改变，其中包括Atg5等自噬相关分子、CLASP1等细胞骨架相关分子、NDC80，MAPK,EGR1等肿瘤细胞***增殖相关分子、SMC3等细胞周期相关分子等，因此，LIFU+MB所致的生物学效应是多样性的。
如图7，耐紫杉醇卵巢癌皮下移植瘤裸鼠实验(A,B)尾静脉注射MB，皮下移植瘤体内显影。(C,D)不同处理的裸鼠瘤体增长情况，显示Pacilitaxel+LIFU+MB处理组肿瘤生长率显著低于其他组。(E,F)瘤体进行病理切片，自噬相关蛋白LC3II表达量下调。
如图8，卵巢癌转移瘤模型，空白对照与LIFU+MB辐照卵巢癌SKOV3细胞接种于裸鼠腹腔内,(A)小动物活体成像显示病灶分布情况，(B)一个月后解剖观察腹腔侵袭转移(箭头所指为肿瘤灶)，(C)生存曲线显示LIFU+MB组生存时间显著性延长。
如图9，裸鼠皮下移植瘤进行LIFU+MB辐照后对重要脏器的影响，与空白对照组比较的组织学切片观察，二者细胞形态无显著性差异(200倍)。
结合本发明超声治疗***的动物实验研究，结果显示LIFU+MB治疗后肿瘤生长受抑制、转移病灶减少、肿瘤组织病理切片相关蛋白表达改变(比如自噬蛋白水平下调)等；同时对重要脏器无病理可见损伤。因此，LIFU+MB在体治疗是有效且安全的。
实施例5
本发明实施例与实施例1属于同一发明构思，如图1，本发明实施例提供了剂量控制方法，该剂量控制方法包括：
驱动第一超声辐照装置产生多组超声辐照剂量，并对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
获取所述细胞培养装置中活体细胞的性能特性数据；
根据所述性能特性数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
驱动第二超声辐照装置对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
在一些具体实施中，在对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照之前，包括：
将多组微泡剂量作用于所述多组异常增殖活体细胞，其中，每组微泡剂量被作用于所述细胞培养装置中选定的微泡注入组活体细胞中至少一组异常增殖活体细胞。
在一些具体实施中，在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，包括：
将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的微泡剂量确定为目标微泡剂量；
在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，包括：
将所述目标微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
在一些具体实施中，在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，包括：
将预设微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
在一些具体实施中，在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，包括：
判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后立即凋亡。
在一些具体实施中，在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，包括：
判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后预定时间范围内保持存活。
实施例6
基于实施例1和5，本发明实施例提供一种剂量控制的设备，包括：
至少一个处理器；
存储器，与所述至少一个处理器连接；
其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的方法。
实施例7
基于实施例1和5，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (15)

1.一种超声治疗***，其特征在于，该超声治疗***包括：
控制装置；
第一超声辐照装置，被配置为由所述控制装置驱动产生多组超声辐照剂量，分别对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
表征图像捕获装置，被配置为用于捕获所述细胞培养装置中活体细胞的性能特性数据；
所述控制装置还被配置为用于根据所述性能特性数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
第二超声辐照装置，被配置为对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
2.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，该超声治疗***还包括：
微泡注入装置，被配置为用于在对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照之前，将多组微泡剂量作用于所述多组异常增殖活体细胞，其中，每组微泡剂量被作用于所述细胞培养装置中选定的微泡注入组活体细胞中至少一组异常增殖活体细胞。
3.根据权利要求2所述的超声治疗***，其特征在于，
所述控制装置还被配置为用于在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的微泡剂量确定为目标微泡剂量；
所述微泡注入装置还被配置为在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将所述目标微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
4.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，该超声治疗***还包括：
微泡注入装置，被配置为在对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照之前，将预设微泡剂量作用于具有异常增殖的生命体。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的超声治疗***，其特征在于，
所述控制装置被配置有用于形成任意超声辐照剂量的参数集；
所述第一超声辐照装置被配置为由所述控制装置按照所述参数集驱动产生多组超声辐照剂量；
其中，所述参数集内任意两组参数不同。
6.根据权利要求5所述的超声治疗***，其特征在于，
所述控制装置还被配置为用于根据所述目标超声辐照剂量，将产生所述目标超声辐照剂量的一组参数确定为目标参数；
所述控制装置还被配置为修正所述目标参数为所述第二超声辐照装置的修正后的目标参数；
所述第二超声辐照装置被配置为由所述控制装置按照所述修正后的目标参数驱动产生所述目标超声辐照剂量，且对具有异常增殖的生命体进行超声辐照。
7.根据权利要求6所述的超声治疗***，其特征在于，
任意一组参数包括超声辐照谐振频率、声压、声强、驱动信号占空比、微泡剂量和超声辐照时间。
8.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，
所述第一超声辐照装置和所述第二超声辐照装置分别具有聚焦超声换能器；
所述聚焦超声换能器的最大输出超声辐照剂量被配置为小于等于剂量上限值，其中，所述聚焦超声换能器在对鸡蛋清液或混合有蛋白质的凝胶输出所述剂量上限值时，所述鸡蛋清液或所述凝胶刚好产生生物学焦域。
9.根据权利要求8所述的超声治疗***，其特征在于，
所述第一超声辐照装置中聚焦超声换能器至所述细胞培养装置的传播耦合介质为除气水或液态耦合介质；
所述第二超声辐照装置中聚焦超声换能器至所述生命体的传播耦合介质为除气水、声学耦合剂或液态耦合介质。
10.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，
所述第一超声辐照装置的焦域大小与所述第二超声辐照装置的焦域大小相同或近似相同。
11.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，
所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后立即凋亡。
12.根据权利要求1所述的超声治疗***，其特征在于，
所述控制装置还被配置为用于在根据所述性能特性数据之后，且在确定为目标超声辐照剂量之前，判定所述性能特性数据中至少一个性能特性数据具有细胞目标特性表征，其中，所述细胞目标特性表征为所述性能特性数据中相对前次状态或相对空白对照组，当前状态下活体细胞至少运动显著减慢，且在当前组超声辐照剂量实施完后或超声辐照停止后预定时间范围内保持存活。
13.一种超声辐照装置，其特征在于，该超声辐照装置包括：信号源、水槽、聚焦超声换能器和支撑架；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接且被安装嵌入所述水槽底部；
所述支撑架安装于所述水槽内与所述第一聚焦超声换能器对应的底部位置；
所述水槽内充有与所述支撑架高度匹配的液态耦合介质；
所述支撑架上有权利要求1至12中任意一项所述的细胞培养装置。
14.一种超声辐照装置，其特征在于，该超声辐照装置包括：信号源、聚焦超声换能器和壳体；
所述聚焦超声换能器，与所述信号源连接；
所述壳体内部设有安装腔；
所述聚焦超声换能器具有探头和与所述探头连接的水囊，所述水囊中充有除气水或液态耦合介质；
所述探头和所述水囊安装于所述安装腔内；
所述聚焦超声换能器通过所述水囊对权利要求1至12中任意一项所述的生命体进行超声辐照。
15.一种剂量控制方法，其特征在于，该剂量控制方法包括：
驱动第一超声辐照装置产生多组超声辐照剂量，并对具有多组异常增殖活体细胞的细胞培养装置进行超声辐照，其中，每组超声辐照剂量被作用于至少一组异常增殖活体细胞；
获取所述细胞培养装置中活体细胞的特性表征数据；
根据所述特性表征数据，将与具有细胞目标特性表征的至少一组异常增殖活体细胞对应的超声辐照剂量确定为目标超声辐照剂量；
驱动第二超声辐照装置对具有异常增殖的生命体进行所述目标超声辐照剂量的超声辐照。
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