用1 MHz单元传感器对脑组织/头骨幻影进行聚焦超声波加热

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学 声学 在声学方面
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 超焦超声波 (tFUS) 提供了非侵入性的治疗潜力.
• 优化通过头骨传递tFUS对于热应用至关重要.
• 头骨的物质特性显著影响了超声波的传播.

研究的目的:

• 评估在tFUS热应用中使用单元传感器的可行性.
• 为了研究头骨幻影材料和厚度对内加热的影响.
• 评估tFUS在针对性热疗法中的潜力.

主要方法:

• 聚焦超声波 (FUS) 超声波使用1 MHz单元传感器对3D打印的头骨幻象 (ABS和树脂) 进行.
• 头骨幽灵模仿了人类头骨的几何形状,并嵌入了基于阿加的组织模仿凝.
• 磁共振成像 (MRI) 使用MR温度计监测了超声波期间和之后的温度分布.

主要成果:

• 一个1毫米树脂头骨幻影显示了增强的超声波透和加热,在焦点达到70°C.
• 乙烯基丁乙 (ABS) 头骨幻象显著减弱了超声波,防止任何温度升高.
• 树脂头骨幻象达到高热度水平,但效果不如薄的树脂幻象.

结论:

• 由于超声波衰减较低,树脂比ABS更适合用于TFUS应用的材料.
• 一个薄的 (1毫米) 树脂头骨幻影为tFUS提供了有效的声学窗口.
• 这些发现对于推进tFUS疗法的开发和临床转化至关重要.