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基于超声衰减系数的微波热疗无损测温
  • ISSN号:1002-3208
  • 期刊名称:《北京生物医学工程》
  • 时间:0
  • 分类:R318.03[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京100124, [2]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(30770547)、北京市自然科学基金(3112005)资助
中文摘要:

目的 热疗的引导、疗效及剂量控制都需要温度监测,本文旨在探索一种基于超声衰减系数的微波热疗无损测温新方法.方法 利用水浴加热实验系统,以新鲜体外猪肝组织为研究对象,通过采集不同温度下的超声原始回波信号,分析不同温度下组织的超声衰减系数,建立超声衰减系数与温度相关性模型,用于微波加热实验过程中温度的检测.结果 超声衰减系数与温度相关性模型为:超声衰减系数=0.513×温度-0.80.超声衰减系数在微波热疗低温段(≤50℃)测温误差较小(<5℃),在高温段(>50℃)测温误差较大(>10℃).结论 超声衰减系数可用于常规热疗无损测温.微波热疗温度分布不均使得检测较为困难.利用正常与热凝固组织超声衰减系数的差异进行热凝固区的检测具有一定优势.

英文摘要:

Objective Temperature monitoring is essential for hyperthermia guidance,treatment efficacy and thermal dose control The objective of this study is to explore a new method for noninvasive temperature estimation of microwave hyperthermia based on ultrasound attenuation coefficients (UAC).Methods In this study,water bath heating experiments were performed to fresh in vitro porcine liver tissues,and the original ultrasonic echo signals at different temperatures were collected.The UAC of porcine liver tissues at different temperatures were analyzed,and the correlation between UAC and temperature was derived for temperature estimation in microwave heating experiments.Results The correlation between UAC and temperature was:UAC =0.513 × Temperature-0.80.Temperature estimation based on UAC for microwave hyperthermia had a smaller error (<5℃) in the temperature range of ≤50℃,and a bigger error (> 10℃) in the temperature range of > 50℃.Conclusions The UAC might be used for noninvasive temperature estimation of mild hyperthermia.It was difficult to accurately estimate the temperature because of the heterogeneity of temperature distribution in microwave hyperthermia.It might be a potential approach for detecting thermal coagulation zones based on the difference between the UAC of normal and coagulated tissues.

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期刊信息
  • 《北京生物医学工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:北京市卫生和计划生育委员会
  • 主办单位:北京市生物医学工程学会 北京市心肺血管疾病研究所
  • 主编:孙衍庆
  • 地址:北京安定门外安贞医院北京生物医学工程编辑部
  • 邮编:100029
  • 邮箱:LLBL910219@126.com
  • 电话:010-64456508
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-3208
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2261/R
  • 邮发代号:82-885
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:5449