HIFU治疗中血流对加热影响的仿真研究

血管存在于肿瘤组织内部时,肿瘤组织靠近血管的边界部分会受到血管冷却效应的较大影响,这种影响会导致肿瘤治疗不彻底.针对此种情况,以凹球面换能器作为仿真热源,通过瑞利积分求得声强分布,并利用有限差分法对生物热传导方程进行求解,结合加热时间和温度的定量关系,计算出热剂量分布情况来判定组织的热损伤程度,研究血流对加热的影响.仿真结果表明:由于血管的存在,损伤区域被分成两部分,焦域内热剂量减小;血管尺寸、血流速度或血液灌注率增大,有效热剂量范围明显减小;血管越靠近焦域中心,其影响越大.     

生物组织光声效应的实验研究

建立了一套测试系统，对几种真实生物组织产生的光声信号进行了测试．结果表明：不同生物组织产生的光声信号的时域和频域特征均存在明显的差异；光声信号的频率较低，主频由生物组织特性决定；光声场的分布有指向性．     

HIFU肿瘤治疗中的非线性效应对温度分布影响的研究

本文以凹球面自聚焦换能器为声源,通过计算非线性波动方程和生物热传导方程,得到了生物组织中聚焦区的温度场分布.结果表明:非线性效应对焦域温度分布有着重要的影响.它一方面造成声焦点前移,并使声焦点与几何焦点的距离随聚焦深度增加而增大;另一方面,非线性效应的存在导致聚焦区温度分布在治疗过程中由规则的椭球形变成不规则的"蝌蚪"形或"龟"形,这种温度变化随生物组织的非线性特性加强而愈显著.本文从非线性角度对此现象给予了解析.     

超声热疗中非线性效应对组织升温的影响

在准线性条件下,计及谐波间能量转移,分析了超声热疗换能器及组织特性参数对组织内温度场的影响,并与线性条件下的结果进行了比较．