血管位置對HIFU焦域溫度場的影響

作者:張平 張曉靜 朱元光 李智華 張彌左 菅喜岐 天津醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程學院 300070 天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院 300040

摘要:目的數(shù)值仿真研究不同位置的血管對高強度聚焦超聲(HIFU)可治療焦域的影響,為HIFU治療安全性和可靠性提供理論依據(jù)。方法應用超聲非線性傳播方程、Pennes生物熱傳導方程以及FDTD法數(shù)值仿真溫度場分布。結果考慮血流灌注與否,HIFU焦域溫度場分布相一致。血管中心位于聲軸時,焦域中心溫升非常低;當血管偏離聲軸小于3.0mm時,可治療焦區(qū)不再關于聲軸對稱,焦域中心溫升沒有明顯變化;當血管偏離聲軸大于3.0mm時,血管對可治療區(qū)域的溫度場分布基本無影響。結論脂肪組織內(nèi)血流灌注對HIFU焦域溫度場的影響可以不予考慮;直徑2mm血管位于可治療區(qū)域內(nèi),對血管內(nèi)及周邊組織溫升影響很大,可能導致血管周圍組織不完全致死;當直徑2mm血管距聲軸小于3mm對可治療區(qū)域仍有影響,但大于3.0mm時,血管對可治療區(qū)域的影響可以不予考慮。

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