导读:本文包含了聚焦超声治疗系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:聚焦超声肿瘤治疗系统,无法启动,故障分析,清理
聚焦超声治疗系统论文文献综述
邓国豪,冯志敏[1]（2019）在《聚焦超声肿瘤治疗系统的叁例故障维修》一文中研究指出聚焦超声肿瘤治疗系统的原理是将超声波进行聚焦后,穿透到人体内,通过一系列复合效应来消灭肿瘤组织。就像太阳光可以通过凸透镜聚焦一样,超声波也可以聚焦,而且可以安全地穿透身体,将能量密度较低的超声波汇聚至体内的肿瘤部位,利用焦点处超声波的热效应[1],在靶区形成60℃以上的高温,导致蛋白质变性及组织细胞凝固性坏死或不可逆的严重损伤,从而达到治疗肿瘤患者的目的。此外,死亡的肿瘤细胞和组织释放出抗原,有可能激活机(本文来源于《医疗装备》期刊2019年21期）
刘欢[2]（2019）在《聚焦超声治疗剂量预测系统的建立—声场与生物传热模型的优化》一文中研究指出研究背景:高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的非侵入性治疗技术,其原理为通过一定的聚焦方式将体外低能量的超声波束聚焦到体内形成具有一定大小的高能量焦点,借助热效应、空化效应和机械效应使焦域组织温度瞬间升高至65℃以上,焦点产生不可逆性凝固性坏死且不损伤周围正常组织。目前HIFU已经应用于乳腺癌、肝癌、胰腺癌、子宫肌瘤和肾脏肿瘤等各类良恶性实体肿瘤的临床治疗,展示了较高的安全性和有效性[1-3]。利用HIFU进行消融治疗,在保证安全性的前提下,可达到较好的消融效果,但临床治疗目前主要依赖于医生的经验投放辐照剂量[4]。因此,HIFU治疗过程中剂量投放仍然是一个待解决的关键科学问题。声传播与生物传热模型是建立HIFU治疗剂量系统的重要组成部分。仍然需要进一步深入研究。本研究着眼于HIFU临床剂量投放预测的科学问题,通过对聚焦超声焦域处的瞬态声传播以及生物传热相关机制进行探索性研究,以期对声场进行优化为临床治疗选择合适张角换能器提供指导,优化HIFU辐照过程中的声传播和生物传热模型,为临床治疗剂量预测系统建立提供参考依据。目的1.开展聚焦超声焦域处瞬态声传播的可视化研究,探讨不同张角球腔换能器的声传播特性,为换能器的张角优化设计提供参考依据。2.考虑HIFU辐照过程中组织传热的热波效应、组织声学特性(声速、声衰减)随温升的变化,比较分析相同辐照剂量下靶区组织中的温升变化与理论模拟,优化HIFU治疗的声传播与生物传热模型。方法1.本文研究了不同发射面张角的HIFU换能器焦域处的声传播。发射面张角分别为360°、180°、150°、120°、90°,焦距115mm的664.2KHz HIFU换能器在相同的激励电压下通过COMSOL物理仿真其稳态和瞬态声场分布,基于Schlieren纹影法拍摄聚焦超声焦域处的声传播。通过实时拍摄及仿真分析了行波聚焦过程中声场的分布及其声焦域大小变化情况。2.本文基于有限热传播速度的概念修正传统Pennes生物传热方程,建立了HIFU辐照中考虑热弛豫贡献的生物传热热波(Twmbt,Thermal wave model of bio-heat transfer)模型;进一步研究了组织中声传播的热声透镜效应,辐照过程中当温度高于45℃时,组织特性开始逐渐发生改变,建立辐照过程中组织声速、声衰减随温度变化的声场—温度场耦合模型进行理论模拟;同时探讨了声轴上随温度变化的网格设置对声场、温度场的影响。3.针对HIFU辐照过程中的组织传热,本文研究了HIFU定点辐照新鲜离体牛肝组织时,不同辐照参数(1039.95W/cm2×267s,1386.6W/cm2×200s)相同辐照剂量下的组织焦域处温升。采用B超监控强回声信号,PCD探头采集声散射信号进行被动空化检测以确保HIFU辐照离体牛肝组织温升变化的作用机制是单纯热效应。通过理论与实验对比分析,对生物传热模型进行进一步修正。结果1.随着换能器张角的增大,轴向-6dB焦域面积减小,焦域形状由椭圆形逐渐变为圆形。张角为360°时,-6dB声焦域面积最小,呈“圆形”;张角为90°时,-6dB声焦域面积最大,呈“椭圆形”。随着张角的增大(90°、120°、150°、180°、360°):(1)水听器声场扫描的-6dB声焦域长轴分别为2.39λ、2.02λ、1.58λ、λ、0.53λ,对应线性声场仿真结果2.37λ、2.16λ、1.63λ、1.15λ、0.55λ;(2)-6dB声焦域的短轴分别为0.85λ、0.71λ、0.59λ、0.55λ、0.52λ,对应线性声场仿真结果0.9λ、0.72λ、0.62λ、0.56λ、0.51λ;(3)-6dB声焦域面积分别为3.47λ2、2.49λ2、1.61λ2、0.95λ2、0.48λ2,对应线性声场仿真结果3.69λ2、2.69λ2、1.77λ2、1.1λ2、0.49λ2.水听器扫描实验结果与Comsol稳态声场分布仿真计算结果吻合良好,长轴、短轴及-6dB轴向声焦域面积相关系数分别为0.995、0.992、0.999,均达到0.99以上。2.随着开口角度增大,-6dB声学焦域处声传播过程中超声径向聚焦宽度降低越快,聚焦能力愈强;开口角度一定时,超声汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播。发射面张角越大,径向宽度越小。-6dB径向声波传播过程中,焦点位置宽度最窄,且随着开口角度的变化,焦点位置发生毫米量级的偏移,在120°～150°之间较明显。3.在单纯热损伤情况下,HIFU辐照离体牛肝组织,相同的辐照剂量下,随着辐照声强的增加,温度上升速率越快。采用Pennes生物传热方程理论模拟HIFU定点辐照(辐照参数为1039.95W/cm2×267s和1386.6W/cm2×200s)新鲜离体牛肝组织时,辐照初始阶段(1039.95W/c m2×267s的0～48s,1386.6W/cm2×200s的0～57s)的焦点温升明显高于实验测得温升;采用TWMBT模型模拟的焦点温升在辐照初始阶段与实验吻合良好,但辐照中最大温升(1039.95W/cm2×267s为27℃,1386.6W/cm2×200s为36.5℃)较实验测量结果(1039.95W/cm2×267s为32.5℃,1386.6W/cm2×200s为41.5℃)低;采用考虑热声透镜效应和T WMBT模型模拟的焦点温升(1039.95W/cm2×267s为32℃,1386.6W/cm2×200s为42℃)在整个HIFU辐照过程中,计算的结果与实验结果吻合,能够较好的预测实验结果。结论1.开口角度一定时,超声传播汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播;驱动功率一定时,随着开口角度的增加,-6dB声学焦域范围逐渐减小,能量分布越集中,聚焦能力越强;形状逐渐以“椭圆形”向“圆形”变换;实验与声传播仿真结果相关系数均达0.99以上。2.HIFU辐照能量一定时,随着声强的增加,焦域组织温度上升速度越快;在单纯热损伤条件下,相比传统Pennes生物传热方程,综合考虑生物组织声学特性随温度变化、热波效应、声轴方向网格设置等因素,经过修正后考虑组织声学特性变化的Twmbt生物传热模型可更好地对HIFU辐照实验温升结果进行预测,可用于下一步HIFU治疗剂量预测系统的建立。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2019-05-01）
宗睿,何建风,张德康,黄立超,李雪梅[3]（2019）在《磁共振引导超声聚焦系统(“磁波刀”)在治疗特发性震颤中的应用》一文中研究指出目的验证"磁波刀"治疗药物难治性特发震颤的有效性和安全性。方法根据ET002J临床试验方案,筛选解放军总医院第一医学中心受试者于2019年1月进行治疗。采用临床震颤评定量表(CRST)评价震颤症状。所有患者采取"磁波刀"左侧丘脑腹中间核毁损术治疗。结果入选受试者男性2例,女性1例,年龄分别为66岁、76岁和66岁;病程均超过10年,均有家族史,确诊为难治性特发震颤。治疗后,429301号受试者CRST量表中Part A评分从术前20分改善到11分,429302号受试者从16分改善到6分,429303号受试者从16分改善到7分,平均改善超过50%。所有受试者书写能力均得到明显改善。术后除1例出现短暂平衡障碍,其余受试者无不良反应。结论本中心完成的3例药物难治性特发震颤的"磁波刀"治疗,取得良好治疗效果,初步验证了该设备对特发震颤治疗的适用性,为其下一步应用治疗于中枢神经系统其他重大疾病奠定了基础。(本文来源于《解放军医学院学报》期刊2019年01期）
孙雯[4]（2019）在《高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内节育系统治疗子宫腺肌病》一文中研究指出目的探讨高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内节育系统治疗子宫腺肌病的效果。方法选取2017年1月～2017年6月我院收治的88例子宫腺肌病患者,随机分为两组,对照组患者应用高强度聚焦超声治疗干预,研究组患者在对照组的基础上联合左炔诺孕酮宫内节育系统治疗,对比干预效果、痛经评分、子宫体积以及不良反应。结果研究组患者治疗效果优于对照组(P <0.05);干预前两组患者痛经评分、子宫体积无明显差异;干预6个月后,研究组痛经评分及不良症状明显低于对照组(P <0.05),子宫体积小于对照组(P <0.05)。结论子宫腺肌病采取高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内节育系统治疗,能够有效改善患者子宫功能,降低痛经评分,减小子宫体积,安全性高。(本文来源于《中国处方药》期刊2019年01期）
曾旺焕,卫凤英,朱江华[5]（2018）在《左炔诺孕酮宫内节育系统联合高强度聚焦超声治疗中重度子宫腺肌病的近远期疗效及安全性》一文中研究指出目的探讨左炔诺孕酮宫内节育系统联合高强度聚焦超声(HIFU)治疗中重度子宫腺肌病的近远期疗效及安全性。方法随机选择98例子宫腺肌病患者作为研究对象,所有患者收治时间均在2015年1月至2017年5月。按照超声检测结果,将患者分为53例中度子宫腺肌病和45例重度子宫腺肌病。所有患者均采用左炔诺孕酮宫内节育系统联合HIFU治疗,评价两组患者的近远期疗效,随访1年观察两组患者并发症发生情况。结果治疗结束后半年,中度子宫腺肌病患者痛经评分、经量评分、子宫体积及血清CA125均有显着改善(P<0.05);治疗结束后1年,中度子宫腺肌病患者各项症状较治疗半年均有显着改善(P<0.05)。治疗结束后半年,重度子宫腺肌瘤患者痛经评分、经量评分、子宫体积及血清CA125与治疗前比较差异均无统计学意义(均P>0.05),治疗结束后1年12例因疗效不佳改行肌壁大部切除术-子宫重建术治疗。两组子宫腺肌病患者术后并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论左炔诺孕酮宫内节育系统联合HIFU治疗轻中度子宫腺肌病患者的效果较好,安全性较高,而少数重度子宫腺肌病患者的近远期疗效欠佳,不推荐本方案治疗。(本文来源于《中国药物经济学》期刊2018年06期）
吴子玉,潘姿璇,吕秀萍,杜月月,井明洁[6]（2018）在《高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内缓释系统治疗子宫腺肌病临床观察》一文中研究指出目的观察高强度聚焦超声(HIFU)联合左炔诺孕酮宫内缓释系统(LNG-IUS)治疗子宫腺肌病的临床效果。方法将30例子宫腺肌病患者随机分为观察组和对照组各15例,观察组采用HIFU联合LNG-IUS治疗,对照组仅采用HIFU。比较两组治疗前后痛经评分、子宫腺肌病症状及相关生活质量调查问卷评分(UFS-QOL评分)和血清糖链抗原125(CA125)水平。结果同组治疗前比较,两组治疗后1~12个月痛经评分、UFS-QOL评分减少(P均<0.05);与对照组比较,观察组治疗后3、6、12个月痛经评分减少(P均<0.05)。与对照组比较,观察组治疗后6、12个月UFS-QOL评分减少、血清CA125水平降低(P均<0.05)。结论 HIFU联合LNG-IUS治疗子宫腺肌病效果较好、安全性高。与单独应用HIFU比较,HIFU联合LNG-IUS在改善患者痛经及提高生活质量方面效果更为突出。(本文来源于《山东医药》期刊2018年03期）
刘中琼[7]（2017）在《高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤难易程度的预测及评分系统的建立》一文中研究指出高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是近年发展起来的一种非侵入性肿瘤治疗方式。由于其创伤小、治疗后患者恢复快、不损害卵巢功能、无辐射、无手术切口等特点,其治疗子宫肌瘤的临床疗效已受广泛认可。HIFU消融治疗子宫肌瘤的原理是将体外低能量的超声波聚焦于子宫肌瘤病灶内,通过机械效应、热效应和空化效应等使病灶发生不可逆性凝固性坏死,从而使子宫肌瘤失去生长功能,达到治疗目的同时却没有损伤靶区周围组织。在临床应用过程中发现多种因素与消融难易程度有关。研究表明:磁共振T2加权像(T2-weighted Imaging,T2WI)高信号和磁共振T1加权像(T1-weighted Imaging,T2WI)增强明显强化的肌瘤消融治疗更加困难;声通道上的组织结构和肌瘤大小也可影响消融效率。但是目前对各种影响因素尚未量化,也缺乏预测HIFU消融子宫肌瘤难易程度的评分系统。本文拟以能效因子(Energy Efficiency Factor,EEF)、辐照时间为因变量,通过分析影响EEF及辐照时间的因素,建立预测HIFU消融子宫肌瘤难易程度的评分系统,并预测HIFU消融子宫肌瘤的辐照时间,为HIFU治疗子宫肌瘤的适应症优化及治疗方案的完善提供依据。目的建立预测HIFU消融子宫肌瘤难易程度的评分系统,预测HIFU消融治疗子宫肌瘤的辐照时间。材料和方法(1)本研究纳入2011年2月至2016年6月重庆市海扶医院接受HIFU治疗的422例子宫肌瘤患者,以EEF和辐照时间为因变量,可能影响EEF和辐照时间的因素包括年龄、体重指数、肌瘤体积、子宫位置、肌瘤类型、T2WI信号强度、T1WI强化类型、腹直肌厚度、脂肪厚度、肌瘤腹侧面到皮肤的最小距离、肌瘤背侧面到皮肤的最大距离、下腹壁瘢痕被设定为自变量建立最佳尺度回归方程。(2)2016年7月-2017年3月在重庆海扶医院接受高强度聚焦超声治疗的56例子宫肌瘤患者纳入验证研究。治疗前从核磁共振图像上得到相应变量值,然后量化变量,把量化值代入方程求出预测EEF和预测辐照时间的量化值,根据量化值查出对应的预测值,通过比较预测EEF和预测辐照时间与真实值之间的相关性,验证最佳尺度回归方程的预测效能。结果(1)肌瘤体积、T2WI信号强度、T1WI强化类型、肌瘤腹侧面到皮肤的最小距离与EEF之间存在显着相关性。T2WI信号强度、T1WI强化类型、肌瘤体积、肌瘤背侧面到皮肤的最大距离与辐照时间之间存在显着相关性。建立了能够预测超声消融子宫肌瘤难易程度的模型:预测EEF,y′=0.338X’_1-0.231X’_2+0.156X’_3+0.167X’_4;预测辐照时间y=0.227X_1+0.321X_2+0.157X_3+0.194X_4。(2)预测EEF量化值与EEF之间的相关性系数为0.574,预测辐照时间的量化值与辐照时间之间的相关性系数为0.665,说明能够预测超声消融子宫肌瘤难易程度的模型:预测EEF,y′=0.338X’1-0.231X’2+0.156X’3+0.167X’4;预测辐照时间y=0.227X1+0.321X2+0.157X3+0.194X4具有较好的预测效能。结论(1)研究结果显示T2WI信号强度、T1WI强化类型、肌瘤体积、肌瘤腹侧面到皮肤的最小距离、肌瘤背侧面到皮肤的最大距离与HIFU消融子宫肌瘤难易程度相关,这些因素的量化,可以预测HIFU治疗子宫肌瘤难易程度并预测消融子宫肌瘤需要的辐照时间。(2)研究结果表明建立的预测超声消融子宫肌瘤难易程度的系统具有较好的预测效能。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2017-05-01）
王守蓓[8]（2017）在《超声引导多阵元相控阵聚焦超声子宫肌瘤治疗系统的测试与实验评估》一文中研究指出子宫肌瘤是在子宫内由平滑肌细胞增殖导致的常见良性肿瘤,不仅给患者带来经济损失,也严重影响生活质量。高强度聚焦超声逐步受到临床认可,为治疗子宫肌瘤提供一种非侵入式选择。对现有B超引导聚焦超声系统的性能测试和评估对临床治疗具有重要指导意义。系统性能测试包括以下工作:一、换能器的中心频率、加载电功率和电声转换效率等参数。二、相控阵的电学、声学和热学性能,其中,电学参数包括驱动信号相位、幅度和脉宽精度;声学参数包括自然焦点和偏转焦点的声强分布、声强峰值处位置、焦点处半倍峰值声压宽度,并与理论结果比较;热学参数包括焦点处温升和近场温升。经测量,系统换能器的电-声转换效率在50%左右,输出相位精度(负载端和功放端的平均误差为-0.25°和1.96°)和脉宽精度都较高(平均误差为3.9%)。相控阵可精确地聚焦偏转(焦点位置偏差约0.1mm)且可产生与理论计算值(0.76×0.77×9.6 mm~3)相当的焦域范围(0.8×0.8×11 mm~3)。分别以4和8 mm两个治疗单元进行离体猪肉实验,结果显示实际消融范围分别为3.8×4.2 mm~2和7.5×8.4 mm~2。对离体子宫肌瘤进行辐照,病理学结果表明对子宫肌瘤可造成热损伤。活体兔实验结果显示系统可在活体动物体内指定深度的组织形成消融区,同时并未造成皮肤损伤,进一步验证系统的有效性和安全性。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-01-01）
H.L.Liu,P.H.Hsu,C.Y.Lin,C.W.Huang,W.Y.Chai[9]（2016）在《聚焦超声可加快中枢神经系统对于治疗恶性胶质瘤的贝伐单抗的转运》一文中研究指出摘要目的证明MRI监测下的经颅聚焦超声可提高抗血管生成的贝伐单抗进入中枢神经系统的传递效率,用于治疗多形性胶质母细胞瘤。材料与方法所有动物实验都经动(本文来源于《国际医学放射学杂志》期刊2016年06期）
王龙军[10]（2016）在《治疗超声的电子聚焦系统》一文中研究指出近年,治疗肿瘤的基本动向从传统的放疗和手术切除向尽量保护功能的微创或者无创手术的转变。高强度聚焦超声具有无创和价格低廉等特点,是一种新型的肿瘤治疗方式,因此开发出高性能的超声治疗系统对治疗肿瘤具有重要的意义。高强度聚焦超声(High-Intensity Focused Ultrasound,HIFU)利用压电换能器产生超声波,并聚集于一个很小的焦域,在体外就能对肿瘤细胞进行聚焦加热,同时利用超声波机械效应、热效应、空化效应等对肿瘤组织细胞的作用,最后使其失活,达到肿瘤消融的效果。临床上,超声治疗已经得到不同的应用,比如:子宫肌瘤、肝癌、乳腺癌、恶性骨肿瘤、软组织肉瘤等。传统超声治疗主要采用是固定的焦点,使用电机带动实现区域治疗,这种方式使得治疗时间变长,不能达到最佳的治疗效果。但是按照传统电子聚焦阵列设计方案,要达到较好的聚焦和指向性能,治疗探头需要约1000(32X32)或以上的通道数,令到系统成本成为发展治疗阵列系统的瓶颈。本论文主要是开发一款以兼顾成本和性能为原则的超声治疗阵列系统。具体实现了128通道快速电子聚焦和多点聚焦的方式。该系统由探头、发射系统和控制软件部分构成。硬件部分主要包括:探头发射激励部分,发射控制部分以及背板连接部分。其中主要设计到有探头激励信号产生模块、激励信号参数控制模块、SDRAM数据缓存模块、USB2.0数据传输模块、高压与温度监控模块以及相应的电源转换模块。上位机软件部分调用发射波形文件来改变激励频率、脉冲个数,同时可支持调节脉冲重复频率和发射重复次数以及聚焦点来控制声辐射力的大小。软件界面中实时的显示发射板温度以及激励高压来监控整个激励过程,通过USB2.0对信号进行上位机传输。最后对系统进行了相应的测试实验。在发射模块中,测试每一个通道是实际输出波形,并测试了相应的时延。利用OptiSon激光声场对特定参数下声场进行测试,结果显示有一定的聚焦效果。利用RFB2000声辐射力天平对声功率进行测试,得到声功率与脉冲个数、发射电压峰峰值成正比的关系。最后利用水听器测试,得出特定聚焦深度情况下的声压与声强跟深度的关系,同时也通过控制时延让焦点进行偏转。该套治疗超声系统实现了对128通道阵元的激励,实现电子聚焦以及多焦点的聚焦方式,同时支持通道扩展,支持外部触发并且高度集成化。为超声治疗方向研究提供开放式的平台,具有深远的应用前景。(本文来源于《深圳大学》期刊2016-06-30）
聚焦超声治疗系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究背景:高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的非侵入性治疗技术,其原理为通过一定的聚焦方式将体外低能量的超声波束聚焦到体内形成具有一定大小的高能量焦点,借助热效应、空化效应和机械效应使焦域组织温度瞬间升高至65℃以上,焦点产生不可逆性凝固性坏死且不损伤周围正常组织。目前HIFU已经应用于乳腺癌、肝癌、胰腺癌、子宫肌瘤和肾脏肿瘤等各类良恶性实体肿瘤的临床治疗,展示了较高的安全性和有效性[1-3]。利用HIFU进行消融治疗,在保证安全性的前提下,可达到较好的消融效果,但临床治疗目前主要依赖于医生的经验投放辐照剂量[4]。因此,HIFU治疗过程中剂量投放仍然是一个待解决的关键科学问题。声传播与生物传热模型是建立HIFU治疗剂量系统的重要组成部分。仍然需要进一步深入研究。本研究着眼于HIFU临床剂量投放预测的科学问题,通过对聚焦超声焦域处的瞬态声传播以及生物传热相关机制进行探索性研究,以期对声场进行优化为临床治疗选择合适张角换能器提供指导,优化HIFU辐照过程中的声传播和生物传热模型,为临床治疗剂量预测系统建立提供参考依据。目的1.开展聚焦超声焦域处瞬态声传播的可视化研究,探讨不同张角球腔换能器的声传播特性,为换能器的张角优化设计提供参考依据。2.考虑HIFU辐照过程中组织传热的热波效应、组织声学特性(声速、声衰减)随温升的变化,比较分析相同辐照剂量下靶区组织中的温升变化与理论模拟,优化HIFU治疗的声传播与生物传热模型。方法1.本文研究了不同发射面张角的HIFU换能器焦域处的声传播。发射面张角分别为360°、180°、150°、120°、90°,焦距115mm的664.2KHz HIFU换能器在相同的激励电压下通过COMSOL物理仿真其稳态和瞬态声场分布,基于Schlieren纹影法拍摄聚焦超声焦域处的声传播。通过实时拍摄及仿真分析了行波聚焦过程中声场的分布及其声焦域大小变化情况。2.本文基于有限热传播速度的概念修正传统Pennes生物传热方程,建立了HIFU辐照中考虑热弛豫贡献的生物传热热波(Twmbt,Thermal wave model of bio-heat transfer)模型;进一步研究了组织中声传播的热声透镜效应,辐照过程中当温度高于45℃时,组织特性开始逐渐发生改变,建立辐照过程中组织声速、声衰减随温度变化的声场—温度场耦合模型进行理论模拟;同时探讨了声轴上随温度变化的网格设置对声场、温度场的影响。3.针对HIFU辐照过程中的组织传热,本文研究了HIFU定点辐照新鲜离体牛肝组织时,不同辐照参数(1039.95W/cm2×267s,1386.6W/cm2×200s)相同辐照剂量下的组织焦域处温升。采用B超监控强回声信号,PCD探头采集声散射信号进行被动空化检测以确保HIFU辐照离体牛肝组织温升变化的作用机制是单纯热效应。通过理论与实验对比分析,对生物传热模型进行进一步修正。结果1.随着换能器张角的增大,轴向-6dB焦域面积减小,焦域形状由椭圆形逐渐变为圆形。张角为360°时,-6dB声焦域面积最小,呈“圆形”;张角为90°时,-6dB声焦域面积最大,呈“椭圆形”。随着张角的增大(90°、120°、150°、180°、360°):(1)水听器声场扫描的-6dB声焦域长轴分别为2.39λ、2.02λ、1.58λ、λ、0.53λ,对应线性声场仿真结果2.37λ、2.16λ、1.63λ、1.15λ、0.55λ;(2)-6dB声焦域的短轴分别为0.85λ、0.71λ、0.59λ、0.55λ、0.52λ,对应线性声场仿真结果0.9λ、0.72λ、0.62λ、0.56λ、0.51λ;(3)-6dB声焦域面积分别为3.47λ2、2.49λ2、1.61λ2、0.95λ2、0.48λ2,对应线性声场仿真结果3.69λ2、2.69λ2、1.77λ2、1.1λ2、0.49λ2.水听器扫描实验结果与Comsol稳态声场分布仿真计算结果吻合良好,长轴、短轴及-6dB轴向声焦域面积相关系数分别为0.995、0.992、0.999,均达到0.99以上。2.随着开口角度增大,-6dB声学焦域处声传播过程中超声径向聚焦宽度降低越快,聚焦能力愈强;开口角度一定时,超声汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播。发射面张角越大,径向宽度越小。-6dB径向声波传播过程中,焦点位置宽度最窄,且随着开口角度的变化,焦点位置发生毫米量级的偏移,在120°～150°之间较明显。3.在单纯热损伤情况下,HIFU辐照离体牛肝组织,相同的辐照剂量下,随着辐照声强的增加,温度上升速率越快。采用Pennes生物传热方程理论模拟HIFU定点辐照(辐照参数为1039.95W/cm2×267s和1386.6W/cm2×200s)新鲜离体牛肝组织时,辐照初始阶段(1039.95W/c m2×267s的0～48s,1386.6W/cm2×200s的0～57s)的焦点温升明显高于实验测得温升;采用TWMBT模型模拟的焦点温升在辐照初始阶段与实验吻合良好,但辐照中最大温升(1039.95W/cm2×267s为27℃,1386.6W/cm2×200s为36.5℃)较实验测量结果(1039.95W/cm2×267s为32.5℃,1386.6W/cm2×200s为41.5℃)低;采用考虑热声透镜效应和T WMBT模型模拟的焦点温升(1039.95W/cm2×267s为32℃,1386.6W/cm2×200s为42℃)在整个HIFU辐照过程中,计算的结果与实验结果吻合,能够较好的预测实验结果。结论1.开口角度一定时,超声传播汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播;驱动功率一定时,随着开口角度的增加,-6dB声学焦域范围逐渐减小,能量分布越集中,聚焦能力越强;形状逐渐以“椭圆形”向“圆形”变换;实验与声传播仿真结果相关系数均达0.99以上。2.HIFU辐照能量一定时,随着声强的增加,焦域组织温度上升速度越快;在单纯热损伤条件下,相比传统Pennes生物传热方程,综合考虑生物组织声学特性随温度变化、热波效应、声轴方向网格设置等因素,经过修正后考虑组织声学特性变化的Twmbt生物传热模型可更好地对HIFU辐照实验温升结果进行预测,可用于下一步HIFU治疗剂量预测系统的建立。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚焦超声治疗系统论文参考文献
[1].邓国豪,冯志敏.聚焦超声肿瘤治疗系统的叁例故障维修[J].医疗装备.2019
[2].刘欢.聚焦超声治疗剂量预测系统的建立—声场与生物传热模型的优化[D].重庆医科大学.2019
[3].宗睿,何建风,张德康,黄立超,李雪梅.磁共振引导超声聚焦系统(“磁波刀”)在治疗特发性震颤中的应用[J].解放军医学院学报.2019
[4].孙雯.高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内节育系统治疗子宫腺肌病[J].中国处方药.2019
[5].曾旺焕,卫凤英,朱江华.左炔诺孕酮宫内节育系统联合高强度聚焦超声治疗中重度子宫腺肌病的近远期疗效及安全性[J].中国药物经济学.2018
[6].吴子玉,潘姿璇,吕秀萍,杜月月,井明洁.高强度聚焦超声联合左炔诺孕酮宫内缓释系统治疗子宫腺肌病临床观察[J].山东医药.2018
[7].刘中琼.高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤难易程度的预测及评分系统的建立[D].重庆医科大学.2017
[8].王守蓓.超声引导多阵元相控阵聚焦超声子宫肌瘤治疗系统的测试与实验评估[D].上海交通大学.2017
[9].H.L.Liu,P.H.Hsu,C.Y.Lin,C.W.Huang,W.Y.Chai.聚焦超声可加快中枢神经系统对于治疗恶性胶质瘤的贝伐单抗的转运[J].国际医学放射学杂志.2016
[10].王龙军.治疗超声的电子聚焦系统[D].深圳大学.2016
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