在体内预测高强度聚焦超声波焦点,使用声波辐射力成像

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 超声波技术 超声波技术 超声波技术
• 手术规划 手术规划

背景情况:

• 非侵入性高强度聚焦超声波 (HIFU) 手术由于复杂的声波传播而面临着不可预测的焦点位置和形状的挑战.
• 声波辐射力脉冲 (ARFI) 成像提供了一个潜在的解决方案,但受到剪切波传播的工件的阻碍.

研究的目的:

• 开发和验证一种ARFI技术,通过在明显的剪波传播之前采用高率成像来避免剪波工件.
• 为了提高HIFU的可预测性,重点是改善外科准确性和规划.

主要方法:

• 两个超快速成像模式,分离波和宽光束,被整合到ARFI框架中.
• 可靠性是通过对幻体的中心点跟踪来评估的;临床相关性是通过体外,活体和活体实验在HIFU系统上测试的.
• 使用HIFU刺激脉冲来诱导组织运动,使用这两种成像技术来估计运动,以预测随后的切除焦点位置.

主要成果:

• 在大多数情况下,ARFI使用宽束成像成功预测了HIFU焦点,位置误差为1-3毫米,面积误差为<23%.
• 由于信号与噪声比较低,分离波成像对于焦点预测是无效的.

结论:

• 设计特定的成像策略和序列有效地减轻了ARFI中的剪波工件,用于HIFU焦点预测.
• 经过验证的ARFI技术在协助HIFU手术规划和改善非侵入性手术方面显示出显著的潜力.