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声通道上的条状障碍物对高强度聚焦超声声场的影响
目的 研究高强度聚焦超声(HIFU)透过用条状障碍物模拟的肋骨后的声场分布.方法 引导HIFU声束透过肋间隙、肋缘及正对肋骨,在每种情况下将肋骨分别置于距焦平面3、6、9 cm处,采用水听器描绘出了每种情况下声场的分布.结果 轴向声压分布:在3种障碍物分布情况下,声通道上由于肋骨的存在,声压幅值较自由场下降了60%～80%,相对于自由场,-6 dB焦域的尺寸增大0.5～1.5 mm.焦点的位置相对于自由场,也发生了前移,焦点向换能器方向靠近0.1～2.3 mm.径向声压分布:在3种障碍物分布情况下,当肋骨距焦平面3、6 cm时,声压的分布出现多峰的现象,相对于自由场,声压幅值降低.当肋骨距焦平面9 cm时,在经过了肋骨之后,波束基本上还是保持了原来的形状,声压分布与自由场接近.结论 声通道上存在肋骨时HIFU焦域的声压幅值明显降低,声压幅值的降低与声束轴线与肋骨的相对位置以及肋骨距焦平面的距离有关.声通道上存在肋骨时对HIFU声焦域有影响,-6 dB焦域尺寸增加.
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声通道的条状障碍物对高强度聚焦超声在离体牛肝内形成凝固性坏死的影响
目的 研究相同输出声功率下,声通道的条状障碍物对高强度聚焦超声(HIFU)在离体牛肝内形成凝固性坏死的影响.方法 在离体牛肝组织中进行HIFU辐照,首先在自由场进行HIFU辐照,然后将用条状障碍物模拟的肋骨置于声通道,引导声束轴线沿肋间隙正中、沿肋缘及正对肋骨,在每种情况下将肋骨分别置于距焦平面3 cm、6 cm、9 cm处在离体牛肝中进行HIFU辐照,辐照结束后观测凝固性坏死的形成率、体积、形态、位置与模拟肋骨表面的情况.结果 ①凝固性坏死形成率:自由场情况下,凝固性坏死形成率为100%.当肋骨距焦平面3 cm时,声束轴线沿肋间隙正中,凝固性坏死形成率为100%;声束轴线沿肋缘、正对肋骨时,凝固性坏死形成率急剧降低.分别为25%、8%;当肋骨距焦平面6 cm、9 cm,无论声束轴线与肋骨相对位置如何,形成率均在50%以上.②凝固性坏死体积:当声通道有肋骨存在,凝固性坏死体积比自由场明显降低,差异均具有统计学意义(P<0.05);肋骨与声束轴线的相对位置以及肋骨距焦平面的距离不同,凝固性坏死的体积、长度、宽度、形态、位置不同.③当肋骨置于接近焦平面的位置时,在形成凝固性坏死的同时,观察到肋骨表面被烫伤.当肋骨置于远离焦平面的位置时,在形成凝固性坏死的同时,不会对肋骨表面形成损伤.结论 声通道有肋骨存在时,HIFU在牛肝内形成的凝固性坏死体积明显减小.声通道的肋骨与声束轴线的相对位置以及肋骨距焦平面的距离均对凝固性坏死的形成率、体积、形态、位置有影响,声束透过肋间隙正中时在牛肝中形成的凝固性坏死体积较大,形态规则,易于控制.声通道的肋骨距离焦平面越近,越有可能对肋骨表面造成损伤.
