高强度聚焦超声可治疗区域的仿真研究

• 作者: 张晓静 李智华 王韶林 菅喜岐 陈晓瑞
• 来源期刊: 生物物理学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 高强度聚焦超声 组织声学特性 治疗剂量 非线性 时域有限差分法
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 73-80
• 页数: 8页
• 分类号: Q681
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1260.2012.10094

摘要

数值仿真不同治疗参数条件下高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)可治疗区域的变化,对HIFU治疗剂量的确定具有重要的指导意义.本文采用Westervelt方程的近似式,结合Pennes生物热传导方程,以离体猪肝组织为例,在考虑组织声学特性对HIFU焦域温度场影响的条件下,通过时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)对HIFU焦域温度场进行仿真研究.研究结果表明,照射时间越长,组织声学特性的影响就越明显；焦点处的最高温升相同时,可治疗区域的大小差异较小；声强越大,形成可治疗区域所需的时间也越短；当声强一定时,随着照射时间的增加,可治疗区域的长、短轴长度均呈非线性增加；在相同可治疗区域的长轴或短轴长度一定时,输入声强和照射时间呈负相关.