一个完全拥挤的跨直肠阵列,用于沸前列腺的瘤切除

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 声学物理 声学物理

背景情况:

• 高强度聚焦超声波 (HIFU) 是前列腺癌焦点治疗的关键技术.
• 目前的热HIFU方法面临着热扩散和预焦加热等挑战.
• 机械HIFU切除,特别是沸性组织缩 (BH),提供了一个非热的替代方案.
• 现有的HIFU传感器设计需要机械翻译,导致目标转移.

研究的目的:

• 设计,制造和评估一个新的1.5-MHz 128元跨直肠HIFU阵列.
• 为了使机械组织切除通过沸组织缩 (BH) 与实时超声指导.
• 解决当前HIFU系统的局限性,包括传感器转换和形式因素挑战.

主要方法:

• 用一个随机的,完全填充的马赛克阵列设计为128个元素的跨直肠HIFU阵列.
• 采用Verasonics系统驱动HIFU阵列并与同轴超声波成像探针集成.
• 在BH模式下进行了对焦方向盘距离测量,并对原型进行了应力测试.
• 在模仿组织的幻体中进行了体积BH损伤生成.

主要成果:

• 制造的阵列显示了在BH模式下,焦点转向范围为轴向26毫米,侧向12毫米.
• 在没有格叶形成的情况下,实现了低于43%的驱动电压补偿.
• 原型压力测试证实了安全的操作电压 (850V峰值到峰值) 和声强度 (542W/cm2).
• 通过使用集成的HIFU阵列和超声波探针,成功地在幻影中产生了体积BH病变.

结论:

• 开发的128个元素的跨直肠HIFU阵列适合通过沸的组织缩进行机械除.
• 这项技术在实时超声波指导下提供精确的体积损伤创建.
• 阵列设计克服了机械翻译的局限性,并解决了跨直肠应用的形式因素挑战.