高强度聚焦超声可治疗区域的仿真研究

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.

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

所属期刊栏目：28

分类号：Q681(物理因素对生物的作用)

资助基金：国家自然科学基金30870718

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：73-80