对经受高强度聚焦超声波的复杂生物组织进行热应答预测
Shunyao Luan1, Haoyu Zhou1, Xuren Ni2
1School of Integrated Circuits, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China.
Ultrasonics
|February 21, 2026
概括
这项研究引入了一种新的非暂时生物热传递方法,用于高强度聚焦超声波 (HIFU) 瘤切除. 它通过整合热放松和血流效应来提高实时温度模拟的准确性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医学物理 医学物理
- 声学医学是一种声学医学.
背景情况:
- 高强度聚焦超声波 (HIFU) 能够通过热和化效应进行瘤切除.
- 当前的HIFU温度计由于简化的传热模型和对均质介质的假设而面临精度限制.
- 模拟与实时热变化的低效合阻碍了临床应用.
研究的目的:
- 开发HIFU温度模拟的动态优化方案.
- 为了提高HIFU治疗期间体内温度预测的准确性.
- 为临床HIFU应用提供理论指导.
主要方法:
- 一种非暂时的生物热传递方法,将热波模型的生物热传递 (TWMBT) 与对流-Pennes.
- 单独操作TWMBT和Convection-Pennes以分析热放松和脉动血流.
- 有限差异时间域 (FDTD) 用于准确的体内预测.
主要成果:
- 在多层异质介质中证明了温度场的重建.
- 在具有大血管的瘤嵌入式介质中成功模拟温度.
- 在生理上移动的介质中验证了该方法,显示了动态温度演变.
结论:
- 拟议的非暂时生物热传递方法提高了HIFU温度模拟的准确性.
- 这种方法有效地考虑了热放松和血液动力学效应,这对于体内预测至关重要.
- 这种方法有可能通过提供更现实的热映射来指导临床HIFU治疗.
