在高强度聚焦超声波的热消化过程中进行二维超声波温度测量

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 生物医学工程 生物医学工程
• 超声波技术 超声波技术 超声波技术

背景情况:

• 高强度聚焦超声波 (HIFU) 是一个有前途的非侵入性组织切除技术.
• 目前的指导方法如MRI和B模式超声波在温度监测方面存在局限性.
• 超声波成像很难准确地测量热疗法所需的55°C-70°C范围内的温度.

研究的目的:

• 为了研究在HIFU治疗期间使用超声波反射散射能量 (ΔBSE) 变化的温度监测.
• 在广泛的温度范围内评估肝脏组织中 ΔBSE 测量的可靠性和准确性.
• 确定 ΔBSE 的潜在临床适用性,用于指导热废除疗法.

主要方法:

• 在47个牛肝样本上进行了体外实验.
• 使用 toroidal HIFU 传感器 (2.5 MHz) 来加热组织.
• 一个超声波成像探测器 (7.5 MHz) 在HIFU曝光期间监测回散信号.
• 9W,12W和16W的声功率级别适用于240s,其工作周期为83%.

主要成果:

• 在ΔBSE (dB) 和温度 (°C) 之间观察到强烈的线性关系,从37°C到90°C (r=0.94,p<0.001).
• 在75°C以下的温度测量中实现了高可靠性.
• 在超声波扫描仪的率下,监测精度在5°C以内.
• ΔBSE可靠地估计了在最大温度低于70°C的冷却过程中的温度.

结论:

• 在HIFU治疗过程中, ΔBSE测量可以准确地估计治疗范围内的组织温度.
• 这种技术提供了一个可靠的,实时的温度监测解决方案,用于非侵入性热消光.
• ΔBSE方法在临床上可实施,并可能适用于其他热疗法.