张晓静
- 作品数：4 被引量：16H指数：3
- 供职机构：天津医科大学生物医学工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市应用基础与前沿技术研究计划更多>>
- 相关领域：医药卫生生物学理学一般工业技术更多>>
- 高强度聚焦超声可治疗区域的仿真研究被引量：3
- 2012年
- 数值仿真不同治疗参数条件下高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)可治疗区域的变化,对HIFU治疗剂量的确定具有重要的指导意义。本文采用Westervelt方程的近似式,结合Pennes生物热传导方程,以离体猪肝组织为例,在考虑组织声学特性对HIFU焦域温度场影响的条件下,通过时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)对HIFU焦域温度场进行仿真研究。研究结果表明,照射时间越长,组织声学特性的影响就越明显;焦点处的最高温升相同时,可治疗区域的大小差异较小;声强越大,形成可治疗区域所需的时间也越短;当声强一定时,随着照射时间的增加,可治疗区域的长、短轴长度均呈非线性增加;在相同可治疗区域的长轴或短轴长度一定时,输入声强和照射时间呈负相关。
- 陈晓瑞王韶林张晓静李智华菅喜岐
- 关键词：高强度聚焦超声非线性时域有限差分法
- 高强度聚焦超声换能器声场的数值仿真与实验测量被引量：3
- 2011年
- 目的高强度聚焦超声（HIFU）肿瘤治疗过程中，HIFU换能器形成的声场分布是决定其治疗效果的关键因素之一，为了提高HIFU肿瘤治疗的安全性和可靠性，需要对HIFU换能器形成的声场进行预测。方法采用时域有限差分（FDTD）法数值仿真水体内形成的声压分布与实验测量结果对比的研究方法，分析讨论了HIFU换能器在不同激励功率、不同激励频率下的声压分布。结果随着激励功率的增加，焦点处声压变大，焦点位置基本不变；在共振频率下焦点的声压值最大，随着频率减小焦点位置向远离换能器一侧移动。结论仿真结果与实验结果相一致，可以通过仿真方法对声场进行预测。
- 朱元光张平张晓静菅喜岐
- 关键词：时域有限差分法声场
- 组织声学特性对高强度聚焦超声温度场的影响被引量：4
- 2010年
- 目的 数值仿真组织声学特性对高强度聚焦超声（HIFU）焦域处温度场的影响,为HIFU治疗安全性和可靠性提供理论依据.方法 以实测新鲜离体猪肝组织不同温度下的声速和衰减系数为依据,利用时域有限差分（FDTD）法数值仿真研究HIFU治疗过程中组织内声速、衰减系数的变化和温度场的分布,分析讨论声速和衰减系数变化对60 ℃以上可治疗区域大小、位置的影响.结果 随着照射时间的延长,焦域处肝组织温升增大,声速下降,声衰减系数增大.随着声速的变化,形成的可治疗区域变大,焦点位置向远离换能器方向移动;随着声衰减系数的变化,焦域大小和焦点位置几乎不变.结论 猪肝组织内声速的变化对可治疗焦域的位置和大小影响较大;声衰减系数的变化对焦域的影响较小.
- 张晓静张平朱元光孙武军菅喜岐李智华
- 关键词：高强度聚焦超声声速温度场分布
- 血管位置对HIFU焦域温度场的影响被引量：7
- 2011年
- 目的数值仿真研究不同位置的血管对高强度聚焦超声（HIFU）可治疗焦域的影响，为HIFU治疗安全性和可靠性提供理论依据。方法应用超声非线性传播方程、Pennes生物热传导方程以及FDTD法数值仿真温度场分布。结果考虑血流灌注与否，HIFU焦域温度场分布相一致。血管中心位于声轴时，焦域中心温升非常低；当血管偏离声轴小于3．0mm时，可治疗焦区不再关于声轴对称，焦域中心温升没有明显变化；当血管偏离声轴大于3．0mm时，血管对可治疗区域的温度场分布基本无影响。结论脂肪组织内血流灌注对HIFU焦域温度场的影响可以不予考虑；直径2mm血管位于可治疗区域内，对血管内及周边组织温升影响很大，可能导致血管周围组织不完全致死；当直径2mm血管距声轴小于3mm对可治疗区域仍有影响，但大于3．0mm时，血管对可治疗区域的影响可以不予考虑。
- 张平张晓静朱元光李智华张弥左菅喜岐
- 关键词：高强度聚焦超声血流灌注温度场
