超聲熱療在腫瘤治療中的溫度場研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩75頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

1、惡性腫瘤是危害人類健康的嚴重疾病,在臨床實踐中其治療手段仍主要依靠手術(shù)切除、放射治療、化學療法、生物療法、激光燒、冷凍等等。這些在臨床實踐中均有一定的局限性。近幾十年來,隨著超聲波廣泛應用于生物學、醫(yī)學領域,超聲熱療在臨床中越來越成為治療腫瘤的一種有效方法。超聲能是一種機械能,在組織中傳播時部分能量被組織吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,使組織溫度升高。超聲作用形成熱的主要原因可能有三方面: (1)超聲振動能在通過媒質(zhì)時發(fā)生轉(zhuǎn)變;(2)媒質(zhì)質(zhì)點有周期性緊

2、縮,以致引起中心溫度增高,這種中心溫度增高發(fā)生超聲波的壓縮位相中; (3)在不同組織的分界部分形成,由于組織分層介質(zhì)聲阻抗不同,將產(chǎn)生反射,形成駐波,引起分子間相對運動產(chǎn)生摩擦而形成熱,那時在與駐波波腹相應的點中就有局部溫度升高。在這些因素中介質(zhì)的吸收是熱形成的主要因素。不同組織對聲的吸收是不相同的,產(chǎn)熱也不相同。吸收與介質(zhì)的內(nèi)摩擦、熱傳導以及分子結(jié)構(gòu)等有關。這三種因素決定著吸收系數(shù)的大小。 腫瘤的超聲熱療近幾年越來越受到臨床治

3、療的重視。熱效應對腫瘤組織的破壞作用是超聲治療腫瘤的主要機制之一。腫瘤壞死的臨界溫度為42.5~43℃,高能聚焦超聲治療(HIFU)是通過B超診斷系統(tǒng)尋找治療目標(腫瘤),并將目標移至輻射期焦點處,發(fā)射超聲波在焦點處形成強聲場使該處組織升溫達到腫瘤壞死溫度,從而實現(xiàn)治療目的。從目前治療情況來看,有效率明顯,并與化療配合,降低了化療劑量,減輕了毒副反應,又提高了治療效果。 超聲熱療在治療過程中通常伴隨有副作用,超聲熱療的副作用主要

4、有加溫表面的灼熱感、疼痛、燙傷(紅斑、水泡以及潰瘍)和骨性疼痛等。骨性疼痛是常見的副作用,也是影響熱療滿負荷加溫的主要限制因素;超聲加熱的另一副作用是皮膚表面過熱,醫(yī)療中通常采用了的適當調(diào)整水囊內(nèi)水量的方法,使皮膚表面燙傷(水泡)的發(fā)生率降為最低。為了充分利用超聲熱療,在治療的過程中也應考慮超聲熱療的副作用,使超聲熱療達到最大效用。 由此可見超聲熱療的關鍵是溫度的控制和測量,在溫度的測量中多用無損檢測。超聲無損測溫主要是由于溫度

5、的改變而引起聲速的改變,按照測溫實現(xiàn)方式將超聲無損測溫方法分為以下幾類:反射超聲法;透射超聲法;有限元法;超聲圖像分析法。在各種各樣的超聲無損測溫技術(shù)中,利用反射超聲進行處理的占大多,這與其容易在臨床進行人體試驗有關。常用的方法有超聲回波時移法、超聲回波頻移法、超聲回波能量法、超聲回波時頻圖分割法、超聲聲速非線性參數(shù)法。超聲熱療目前被認為是一種非侵入性有前途的,最有效的一種加熱治癌方法。但超聲熱療仍有一些不足,主要有以下幾方面關鍵問題需

6、要解決: (1)可變聚焦問題:不同臟器的腫瘤部位不同,深度不同,同一臟器也因人而異,聚焦可調(diào)得換能器可以適用于不同部位,不同病人的腫瘤加熱。 (2)臨床無損測溫:目前常見的無損測溫的方法有:反射超聲法、透射超聲法、有限元法、超聲圖像分析法。各種無損超聲測溫法發(fā)展很快但還沒有一種能完全用于臨床,其方法的改進還有待進一步提高。 (3)進一步減小副作用和鞏固療效:與外科手術(shù)、化療、放療等方法相比,超聲的副作用要小得多,

7、但是由于腫瘤本身的多中心生長,無明顯邊界以及癌細胞增殖快等特點,使局部治療仍有可能傷害小范圍的正常組織,并引起全身癥狀。所以減少超聲治癌的副作用也是有待研究的內(nèi)容之一。 本文主要目的是分析超聲探頭升溫的主要原因,利用數(shù)值模擬得出各種換能器參數(shù)對超聲探頭產(chǎn)生溫度的影響和溫度與各種參數(shù)的直觀圖像。利用超聲波照射肝組織使其溫度升高,同時提取超聲回波信號,分析溫度和時間的關系,對溫度和時間的關系進行了定量的分析,得出溫度和時間的直觀圖像

8、。為此本文主要做了如下幾方面的研究工作: 通過溫度與時間,頻率,頻譜的關系來用不同單頻率的超聲照射,觀察頻率與組織升溫的關系并測量組織的溫度;用不同雙頻率照射觀察頻率與組織升溫的關系并測量組織的溫度;找到單頻照射與雙頻照射對組織升溫的區(qū)別。 (1)構(gòu)建不同的組織溫度測溫模型,討論各種組織模型的優(yōu)缺點,找到適合臨床應用的溫度測溫模型。 (2)根據(jù)生物各相同性生物組織中的熱傳導方程通過計算機技術(shù)計算生物組織的溫度分布

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論