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基于磁感应磁声检测的高强度聚焦超声治疗实时温度监测

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结合磁感应磁声层析成像和超声治疗技术,基于生物组织的电阻抗-温度关系,利用高强度聚焦超声(HIFU)治疗中焦域的电阻抗变化开展了实时温度监控与疗效评估研究.基于生物组织中的聚焦声场和温度场、电磁脉冲所产生的磁声激励和声辐射理论,利用亥姆霍兹波动方程、生物热传导Pennes方程和磁感应磁声检测的基本理论,研究了HIFU焦域的声场和温度场以及电导率分布,模拟了HIFU治疗过程中焦域的磁声声源分布.进一步考虑换能器响应特性,仿真得到磁声声压和磁声声波信号,分析了磁声波簇幅值及其导数随HIFU治疗时间的变化规律,证明HIFU焦域在规定范围内(径向和轴向分别为±0.46 mm和±2.2 mm)温度达到69℃时,组织发生凝固性坏死,此时的磁声波簇幅值的导数达到最大值.研究结果为温度监测提供了一种灵敏快捷的测量方法,促进其在HIFU治疗实时疗效评估和剂量控制中的应用.
Real-time temperature monitoring for high-intensity focused ultrasound therapy based on magnetoacoustic measurements with magnetic induction

丁鹤平、郭各朴、王佳伟、郭余庆、王军、李禹志、马青玉

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南京师范大学 物理科学与技术学院,江苏 南京 210023

江苏能建机电实业集团有限公司,江苏 泰州 225327

高强度聚焦超声 磁感应磁声检测 电阻抗-温度关系 温度监测 疗效评估

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金江苏省自然科学基金中国博士后科学基金

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2019

陕西师范大学学报(自然科学版)
陕西师范大学

陕西师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.563
ISSN：1672-4291
年,卷(期)：2019.47(6)
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