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球形集声器在生物组织中形成的组织损伤
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB657.1[一般工业技术—制冷工程]
  • 作者机构:[1]南京大学声学所 近代声学教育部重点实验室,南京210093, [2]江苏医疗器械检验研究所,南京210012, [3]重庆医科大学,重庆400016, [4]中国科学院声学研究所 声场声信息国家重点实验室,北京100080
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB707900)、国家自然科学基金(批准号:81127901,81227004,11374155,11174141,11104140,11161120324)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20131017,BE2011110)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-11-0236)资助的课题.
中文摘要:

球形集声器可在亚波长焦域内形成高强度声压,在高强度聚焦超声治疗中具有潜在应用前景.本文结合非线性声传播理论及生物传热学理论,研究球形集声器在生物组织中形成的组织损伤.实验中采用430kHz,内径为240mm的球形集声器对肝组织作用,结果表明:集声器表面声压为53kPa时作用2S,可以形成小于波长尺度的组织损伤.理论计算结果与实验结果符合得较好,并且理论模型可优化球形集声器的开口孔径.研究结果表明,球形集声器可应用于肿瘤的精细超声治疗.

英文摘要:

Spherical cavity transducer can generate high acoustic pressure in a narrow focal region at a sub-wavelength level, which suggests a great potential application in high intensity focused ultrasound (HIFU) treatment. In this paper, tissue lesion induced by a spherical cavity transducer is investigated based on the nonlinear acoustics theory and bio-heat transfer theory. A 430 kHz spherical cavity transducer with a diameter of 240 mm is used to generate tissue lesion for liver tissues. The result shows that the tissue lesion with a size less than a wavelength can be formed under the 2 s HIFU exposure at a acoustic pressure of 53 kPa. The numerical simulations coincide well with the experimental measurements, and the optimization of the design of the spherical cavity transducer is also discussed. This work demonstrates that the spherical cavity transducer can be used in the accurate HIFU tumor treatment.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876