研究在高功率下的高强度聚焦超声(HIFU)的声焦域检测技术,并对HIFU在脱气水中的声焦域进行描述;建立HIFU的声场分布模型,将模拟结果与测量结果进行比较研究;研究在高功率下的组织焦斑与声焦域的差异性;建立HIFU治疗头辐照离体组织(肝脏、软组织)的模型;建立HIFU治疗头辐照活体组织(兔肝脏、羊肝脏等)的模型;分析影响HIFU治疗头在组织中形成焦斑的主要组织参数及其量效关系,提出减小差异性的思路和方法;初步建立HIFU治疗机临床治疗的人体组织模型。本研究对推动HIFU技术的基础研究和临床应用具有重要意义和深远影响。
基于O'Nell 方程,运用Rayleigh积分数值模拟HIFU在生物组织中的声场分布; 开发出低声压下描述HIFU声场的三维扫描系统,开发出采用辐射压力法测定高功率下HIFU声场中声压的系统;研究了超声投放剂量- - 声功率和辐照时间对HIFU在离体牛肝组织中形成生物学焦域的影响;比较研究了HIFU在离体组织和活体组织中形成生物学焦域的差异,探讨血供等对HIFU在活体组织中形成生物学焦域的影响;建立了一种用于HIFU剂量学投放研究的仿组织体模;理论模拟与实验研究相结合评价HIFU形成的生物学焦域;研发3D自动声场扫描装置和从国外引进全自动三维声场扫描系统进行HIFU换能器的大范围全声场扫描;HIFU体外块"切除"动物肝脏、肾脏和肌肉的剂量学研究以及声通道上的肋骨对高强度聚焦超声在羊肝内形成凝固性坏死的影响的研究,分析了影响HIFU治疗头在组织中形成焦斑的主要组织参数及其量效关系,提出减小差异性的思路和 方法。