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Radiation force on absorbing targets and power measurements of a high intensity focused ultrasound (HIFU) source
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作者 QIAN ZuWen ZHU ZheMin +3 位作者 YE ShiGong JIANG WenHua ZHU HouQing YU JinShen 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2010年第10期1780-1787,共8页
Based on the analytic expressions for the radiated field of a circular concave piston given by Hasegawa et al.,an integral for calculation of the radiation force on a plane absorbing target in a spherically focused fi... Based on the analytic expressions for the radiated field of a circular concave piston given by Hasegawa et al.,an integral for calculation of the radiation force on a plane absorbing target in a spherically focused field is derived.A general relation between acoustic power P and normal radiation force Fn is obtained under the condition of kr 1.Numerical computation is carried out by using the symbolic computation program for practically focused sources and absorbing circular targets.The results show that,for a given source,there is a range of target positions where the radiation force is independent of the target's position under the assumption that the contribution of the acoustic field behind the target to the radiation force can be neglected.The experiments are carried out and confirm that there is a range of target positions where the measured radiation force is basically independent of the target's position even at high acoustic power (up to 700 W).It is believed that when the radiation force method is used to measure the acoustic power radiated from a focused source,the size of the target must be selected in such a way that no observable sound can be found in the region behind the target. 展开更多
关键词 radiation force TARGETS power measurements high intensity focused ultrasound
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基于声辐射力脉冲的HIFU焦点监控 被引量:1
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作者 冯炼 周芳 +2 位作者 陈燕华 王永领 周小伟 《中国医疗设备》 2023年第6期68-71,96,共5页
目的通过仿体实验,验证声辐射力脉冲成像方法在术前探测高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)焦点位置的可行性。方法利用HIFU换能器产生时间长度分别为200、600、900 ms的声波激励信号,这些声波在仿体内部可产生声... 目的通过仿体实验,验证声辐射力脉冲成像方法在术前探测高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)焦点位置的可行性。方法利用HIFU换能器产生时间长度分别为200、600、900 ms的声波激励信号,这些声波在仿体内部可产生声辐射力脉冲并推动焦域的仿体组织发生位移。使用超声影像技术中的运动成像方法(Loupas二维互相关算法)对该位移信息进行监测。由于焦域处能量大,声辐射力在焦域内产生的位移大于焦域外的区域,根据组织运动幅值的空间二维分布来确定焦域位置。结果声辐射力脉冲在仿体组织中产生的位移可被超声影像技术监测到,组织运动幅值的空间二维分布图能够准确反映HIFU治疗的焦域位置信息。由该方法得到的焦点位置与换能器的几何焦点相差5 mm,更接近实际焦点。结果显示,激励脉冲的长短对组织运动监测的影响较大,当激励时间长度为200 ms时,所获得的组织位移分布最符合焦域的实际能量分布情况,增长激励时间,受热扩散和组织凝固影响,所得位移分布呈扩散趋势。结论通过监测HIFU换能器的声辐射力所产生的组织运动,在仿体上验证了术前对焦点进行定位的可行性,利用该技术可提高HIFU手术的安全性。 展开更多
关键词 声辐射力脉冲成像 高强度聚焦超声 焦点预测 自相关算法
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HIFU在牛肝组织中的传播衰减研究 被引量:11
3
作者 李发琪 白晋 +4 位作者 王智彪 马平 杜永洪 伍烽 冯若 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 2003年第4期675-678,共4页
运用辐射压力法研究高强度聚焦超声在牛肝组织中的传播衰减。在室温 2 0℃下 ,利用 4种治疗超声换能器 ,在不同的换能器表面输出声功率下 ,分别测量 2 0、4 0、6 0、80 m m不同厚度新鲜离体牛肝在放入脱气水前后的声辐射力 F、F′,然后... 运用辐射压力法研究高强度聚焦超声在牛肝组织中的传播衰减。在室温 2 0℃下 ,利用 4种治疗超声换能器 ,在不同的换能器表面输出声功率下 ,分别测量 2 0、4 0、6 0、80 m m不同厚度新鲜离体牛肝在放入脱气水前后的声辐射力 F、F′,然后计算出声衰减。使用治疗超声换能器 4 ,对于不同辐照深度 ,以声强 ISATA=2 2 .0× 10 3W/cm2、辐照时间 5 s的超声剂量定点辐照新鲜离体牛肝 ,以断层方式剖开后测量凝固性坏死组织体积。研究结果表明 ,对于一个具体的治疗超声换能器 ,在牛肝厚度一定时 ,辐射力穿透率 F′/F法与换能器表面声强及样品近治疗超声换能器表面声窗面积无关。采用最小 F′/F法拟合得出辐射力穿透率随牛肝厚度增加呈指数规律递减 ,且与凝固性坏死组织体积随牛肝厚度 (辐照深度 )增加呈指数规律递减趋势一致。采用最小二乘法拟合得出高度聚集超声在牛肝组织中传播的声衰随频率近似线性增加且呈幂函数关系。 展开更多
关键词 hifu 牛肝组织 传播衰减 辐射力 高强度聚焦超声
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高强度聚焦超声(HIFU)的声场检测 被引量:9
4
作者 李全义 李发琪 寿文德 《世界科技研究与发展》 CSCD 2007年第6期56-60,共5页
针对高强度聚焦超声(HIFU)声场的特点,对高强度聚焦超声(HIFU)声场检测的方法如,辐射压力法、水听器测量法、光纤检测和光学检测进行了综述,并对上述检测方法进行了比较。
关键词 高强度聚焦超声(hifu) 声场检测 辐射压力法 水听器 光纤检测 光学检测
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离体肝脏组织声学参量的温度特征研究 被引量:6
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作者 刘丹 许哲宇 +2 位作者 夏荣民 寿文德 钱德初 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期62-65,共4页
随着高强度聚焦超声(HIFU)广泛地被应用于临床治疗,更多的研究着眼于寻找监控被照射部位的温度的方法。本文研究了通过检测生物组织的声速和声衰减来监控HIFU治疗的温度,这种方法将为更好的治疗带来极大便利。文章提供了离体猪肝的声速... 随着高强度聚焦超声(HIFU)广泛地被应用于临床治疗,更多的研究着眼于寻找监控被照射部位的温度的方法。本文研究了通过检测生物组织的声速和声衰减来监控HIFU治疗的温度,这种方法将为更好的治疗带来极大便利。文章提供了离体猪肝的声速和声衰减随温度变化的关系曲线。该曲线反映了当温度达到70°C~75°C左右,声速和声衰减曲线斜率发生很大变化,而蛋白质变性温度是63°C,由此可以满足监控HIFU治疗已达到使病灶部位蛋白质变性的要求。 展开更多
关键词 hifu 无损测温 声速 声衰减
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声辐射力脉冲成像结合超声造影对高聚焦超声治疗子宫肌瘤疗效评价 被引量:12
6
作者 金慧佩 赵雅萍 +4 位作者 林小瑜 黄品同 王亮 邹春鹏 余方芳 《医学研究杂志》 2013年第2期107-110,共4页
目的探讨声辐射力脉冲成像技术(ARFI)结合超声造影评价高聚焦超声治疗子宫肌瘤疗效的可行性。方法 38例子宫肌瘤患者(55个病灶)分别在高聚焦超声治疗前3天、治疗后6个月采用声辐射力脉冲成像检测肌瘤ARFI值,应用超声造影观察肌瘤血流灌... 目的探讨声辐射力脉冲成像技术(ARFI)结合超声造影评价高聚焦超声治疗子宫肌瘤疗效的可行性。方法 38例子宫肌瘤患者(55个病灶)分别在高聚焦超声治疗前3天、治疗后6个月采用声辐射力脉冲成像检测肌瘤ARFI值,应用超声造影观察肌瘤血流灌注情况及相关参数。根据治疗后6个月超声造影情况分为完全灭活组和残存组,肌瘤内部无造影剂进入的归入完全灭活组,肌瘤内部有造影剂进入的归入残存组。结果治疗前完全灭活组和残存组的肌瘤ARFI值差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后完全灭活组的肌瘤ARFI值高于残存组,差异有统计学意义(P<0.05)。完全灭活组的治疗后肌瘤ARFI值高于治疗前(P<0.05),残存组的治疗前和治疗后肌瘤ARFI值差异无统计学意义(P>0.05)。结论 ARFI可用于评价高聚焦超声治疗子宫肌瘤疗效,具有一定的临床意义。 展开更多
关键词 子宫肌瘤 高强度聚焦超声 超声造影 声辐射力脉冲成像
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基于超声散射回波的组织损伤程度监测方法 被引量:4
7
作者 明文 钱盛友 +1 位作者 赵新民 丁亚军 《测试技术学报》 2014年第3期209-213,共5页
高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤过程中,根据组织损伤程度调整HIFU治疗剂量非常重要.本文从信号处理的角度出发,提出基于超声散射回波能量和声衰减系数并结合BP神经网络监测生物组织损伤程度的方法.将高强度聚焦超声打击新鲜猪肉组织前后... 高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤过程中,根据组织损伤程度调整HIFU治疗剂量非常重要.本文从信号处理的角度出发,提出基于超声散射回波能量和声衰减系数并结合BP神经网络监测生物组织损伤程度的方法.将高强度聚焦超声打击新鲜猪肉组织前后获得的散射回波通过A/D转换输入到计算机,对接收到的组织散射回波信号进行预处理,再从中提取出超声散射回波能量和声衰减系数参量信息,比较不同参量对损伤程度的辨识效果.实验结果表明:综合超声散射回波能量和声衰减系数特征并输入BP神经网络,相对于仅使用某种特征参数而言能更好地监测HIFU治疗中生物组织的损伤程度,尤其在组织损伤严重时优势更加明显. 展开更多
关键词 高强度聚焦超声 组织损伤 回波能量 声衰减系数 神经网络
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我国超声测量技术和标准化发展的三十年 被引量:8
8
作者 寿文德 《声学技术》 CSCD 2011年第1期21-26,45,共7页
结合作者的研究经历回顾了30年来我国超声测量技术发展历程和标准化的进展,展望了未来的发展趋势。这些进展包括对辐射力天平(RFB)法测量超声功率的主要改进(例如一系列辐射力计算新公式的导出和应用并得到IEC同行的验证认同,还使RFB的... 结合作者的研究经历回顾了30年来我国超声测量技术发展历程和标准化的进展,展望了未来的发展趋势。这些进展包括对辐射力天平(RFB)法测量超声功率的主要改进(例如一系列辐射力计算新公式的导出和应用并得到IEC同行的验证认同,还使RFB的适用范围由平面波束拓展到各种聚焦波束,量程从30W提高到500W)、测量水听器的研发和互易校准技术的改进和发展、高强度聚焦超声(HIFU)声功率和声场特性测量技术创新和先进的HIFU国家标准制订以及对IEC标准化工作的推动作用等。 展开更多
关键词 超声测量 辐射力天平 水听器 校准 高强度聚焦超声 标准化
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超声造影联合声辐射力脉冲成像在评价子宫肌瘤高强度聚焦超声消融中的应用研究 被引量:7
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作者 曹辉 牛犇 +1 位作者 王海燕 周少萍 《中国医学装备》 2018年第3期71-74,共4页
目的:通过超声造影及声辐射力脉冲成像(ARFI)检查技术,评估子宫肌瘤患者行高强度聚焦超声(HIFU)的治疗效果,并分析影响患者疗效的多种因素及其相关性。方法:选取满足HIFU治疗指征并自愿接受HIFU治疗的96例子宫肌瘤患者进行回顾性分析。... 目的:通过超声造影及声辐射力脉冲成像(ARFI)检查技术,评估子宫肌瘤患者行高强度聚焦超声(HIFU)的治疗效果,并分析影响患者疗效的多种因素及其相关性。方法:选取满足HIFU治疗指征并自愿接受HIFU治疗的96例子宫肌瘤患者进行回顾性分析。所有患者分别于治疗前1周及治疗后4~8周进行常规超声、超声造影及ARFI检查,根据治疗后4~8周时超声造影和ARFI结果将患者分为显效、有效及无效3个等级,并根据患者基础资料、一般病情等研究HIFU治疗效果的影响因素,分析各种因素与疗效之间的相关性。结果:在96例患者中显效42例,有效49例,无效5例,总有效率为94.79%。单因素分析结果发现,患者的不同靶皮距、肌瘤位置、肌瘤类型以及肌瘤体积HIFU治疗显效率与非显效比较存在显著差异(x^2=28.254,x^2=30.982,x^2=31.630,x^2=23.670;P<0.05);患者超声造影不同增强类型以及ARFI指数对治疗显效率与非显效比较存在显著差异(x^2=6.402,x^2=6.590;P<0.05),但不同年龄、二维超声回声强度对HIFU治疗显效率的影响则差异无统计学意义(x^2=0.163,x^2=6.297;P>0.05);多因素分析结果显示,靶皮距、肌瘤位置、肌瘤类型、超声造影强度、ARFI值与HIFU治疗显效率具有明显相关性(OR=0.128,OR=0.143,OR=0.177,OR=3.695,OR=3.557;P<0.05);而年龄、肌瘤体积则与HIFU治疗显效率无关(OR=0.071,OR=0.052;P>0.05)。结论:结合超声造影以及ARFI检查可准确评估子宫肌瘤患者HIFU治疗效果,并且发现患者肌瘤体积、靶皮距、肌瘤位置、肌瘤类型、超声造影强度以及ARFI值均对子宫肌瘤HIFU治疗显效率存在影响,且靶皮距、肌瘤位置、肌瘤类型、超声造影强度以及ARFI可作为疗效的独立影响因素。 展开更多
关键词 超声造影 声辐射力脉冲成像 子宫肌瘤 高强度聚焦超声 疗效评估
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超声弹性成像用于监控高强度聚焦超声疗效的研究现状 被引量:4
10
作者 王彬 李发琪 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期623-626,共4页
随着以高强度聚焦超声(HIFU)为代表的无创治疗技术的兴起,对治疗过程的实时监控和评价成为无创治疗领域的重要课题。同时,超声弹性成像作为组织定征的有效手段成为近年来的研究热点。本文从静压弹性成像和声辐射力弹性成像两方面,总结... 随着以高强度聚焦超声(HIFU)为代表的无创治疗技术的兴起,对治疗过程的实时监控和评价成为无创治疗领域的重要课题。同时,超声弹性成像作为组织定征的有效手段成为近年来的研究热点。本文从静压弹性成像和声辐射力弹性成像两方面,总结了近年来超声弹性成像用于HIFU监控的研究概况,揭示了超声弹性成像用于HIFU监控的潜在价值。 展开更多
关键词 弹性成像 高强度聚焦超声 组织定征 监控 声辐射力
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液体中高强度聚焦超声场及其测量 被引量:4
11
作者 寿文德 夏荣民 +1 位作者 段世梅 卜书中 《物理》 CAS 北大核心 2007年第10期764-770,共7页
基于已知文献,文章介绍了液体中高强度聚焦超声场的基本性质,包括传播、频谱、吸收、聚焦、辐射力等特性,描述了它的物理图景和测量方法。
关键词 声学 高强度聚焦超声 声场分析 吸收 辐射力 测量
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Hepatocellular carcinoma clinical update: Current standards and therapeutic strategies 被引量:1
12
作者 Steven D.Colquhoun 《Liver Research》 2020年第4期180-190,共11页
Hepatocellular carcinoma(HCC)accounts for the vast majority of primary hepatic malignancies.The overall incidence of this disease has always been significant,but in recent years it has continued to rise,now making HCC... Hepatocellular carcinoma(HCC)accounts for the vast majority of primary hepatic malignancies.The overall incidence of this disease has always been significant,but in recent years it has continued to rise,now making HCC one of the leading causes of cancer deaths worldwide.Fortunately,research into the mechanisms of carcinogenesis and treatment options for this disease has also been progressing rapidly.Although the future for new insights and therapies appears more promising than ever,it also remains important to understand both the nature of HCC and the current state-of-the-art for treating affected patients.Although surgery is often considered to be a first choice,many patients present with extensive disease and are therefore not operative candidates.Fortunately,significant clinical advances over the last decade have contributed a number of new or improved treatment options.Many of these treatments require expertise from a variety of different clinical subspecialties.Indeed,managing patients with HCC has rapidly become a multi-modality,multi-disciplinary endeavor in which the details of each in-dividual’s circumstance can greatly impact outcomes,and strategies can be quite nuanced.The purpose of this review is to provide a perspective on the disease itself,the patients who become afflicted,the spectrum of currently available treatment options,and the strategies for their optimal implementation.Such knowledge can be critically important as new data become available on the research front. 展开更多
关键词 Hepatocellular carcinoma(HCC) Ablation Transarterial chemoembolization(TACE) high intensity focused ultrasound(hifu) Stereotactic body radiation therapy(SBRT) Irreversible electroporation(IRE) Liver surgery Liver transplantation
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