天津市应用基础与前沿技术研究计划(08JCZDJC25000) 作品数:4 被引量:21 H指数:4 相关作者: 菅喜岐 李智华 张弥左 尹军刚 孙武军 更多>> 相关机构: 天津医科大学 武警医学院附属医院 更多>> 发文基金: 天津市应用基础与前沿技术研究计划 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 生物学 更多>>
组织声学特性对高强度聚焦超声温度场的影响 被引量:4 2010年 目的 数值仿真组织声学特性对高强度聚焦超声(HIFU)焦域处温度场的影响,为HIFU治疗安全性和可靠性提供理论依据.方法 以实测新鲜离体猪肝组织不同温度下的声速和衰减系数为依据,利用时域有限差分(FDTD)法数值仿真研究HIFU治疗过程中组织内声速、衰减系数的变化和温度场的分布,分析讨论声速和衰减系数变化对60 ℃以上可治疗区域大小、位置的影响.结果 随着照射时间的延长,焦域处肝组织温升增大,声速下降,声衰减系数增大.随着声速的变化,形成的可治疗区域变大,焦点位置向远离换能器方向移动;随着声衰减系数的变化,焦域大小和焦点位置几乎不变.结论 猪肝组织内声速的变化对可治疗焦域的位置和大小影响较大;声衰减系数的变化对焦域的影响较小. 张晓静 张平 朱元光 孙武军 菅喜岐 李智华关键词:高强度聚焦超声 声速 温度场分布 血流对高强度聚焦超声治疗时温度场影响的仿真实验 被引量:4 2008年 实验于2007-10/2008-07在天津医科大学生物医学工程系超声医学实验室完成。依据森田长吉等人提出的非线性传播的时域有限差分仿真方法,结合生物热传导方程,仿真计算高强度聚焦超声靶区温度的分布。结果显示有血管时聚焦区域内血管处的温升明显低于无血管时周边组织的温升;随着血管直径的增加,血管周边组织的最大温升降低,60℃以上的可治疗区域在减小。血管直径大小对血管周围组织的温升影响很大,在高强度聚焦超声肿瘤治疗时,应该考虑因治疗靶区不同管径血管对高强度聚焦超声温升的影响而导致不同的治疗效果。 尹军刚 温雨春 菅喜岐关键词:高强度聚焦超声 时域有限差分法 温度场 血管 血管位置对HIFU焦域温度场的影响 被引量:7 2011年 目的数值仿真研究不同位置的血管对高强度聚焦超声(HIFU)可治疗焦域的影响,为HIFU治疗安全性和可靠性提供理论依据。方法应用超声非线性传播方程、Pennes生物热传导方程以及FDTD法数值仿真温度场分布。结果考虑血流灌注与否,HIFU焦域温度场分布相一致。血管中心位于声轴时,焦域中心温升非常低;当血管偏离声轴小于3.0mm时,可治疗焦区不再关于声轴对称,焦域中心温升没有明显变化;当血管偏离声轴大于3.0mm时,血管对可治疗区域的温度场分布基本无影响。结论脂肪组织内血流灌注对HIFU焦域温度场的影响可以不予考虑;直径2mm血管位于可治疗区域内,对血管内及周边组织温升影响很大,可能导致血管周围组织不完全致死;当直径2mm血管距声轴小于3mm对可治疗区域仍有影响,但大于3.0mm时,血管对可治疗区域的影响可以不予考虑。 张平 张晓静 朱元光 李智华 张弥左 菅喜岐关键词:高强度聚焦超声 血流灌注 温度场 高强度聚焦超声换能器温度场的数值仿真 被引量:9 2009年 相控阵高强度聚焦超声换能器可以通过换能器上不同阵元发射超声波的时间不同来实现变焦、多焦点。该论文应用Westervelt方程的近似式,结合Pennes热传导方程,以人体乳房为例,FDTD(finite difference time domain)仿真对比研究平面阵列相控聚焦换能器与曲面阵列相控聚焦换能器形成温度场的特性,同时数值仿真研究不同占空比的正弦激励函数、不同治疗频率、声强对曲面阵列相控聚焦换能器超声温度场的影响。研究结果表明曲面阵列相控聚焦换能器能有效地减少皮肤处的温升,对皮肤的伤害较小;对于曲面阵列相控聚焦换能器,不同占空比的正弦激励函数形成的可治疗区域(60℃以上)大小差别不大,但最高温度不同;随着频率升高,形成的可治疗区域体积减小;随着输入声强的增大,可治疗区域变大,但焦距不变。 孙武军 张弥左 李文龙 尹军刚 李智华 菅喜岐关键词:高强度聚焦超声 温度场