桂逢烯 郑 昊 李雁浩 谭坚文 杜永洪

(1 超声医学工程国家重点实验室 重庆医科大学生物医学工程学院 重庆 400016)

(2 超声医疗国家工程研究中心 重庆 401121)

0 引言

高强聚焦超声(High intensity focused ultrasound，HIFU)治疗技术，由于具有能将HIFU 聚焦区域中的声能迅速转化为热能达到“消融”靶区癌症变组织的温度，同时又不损伤周围健康组织，诸如其微创性、不易引起癌细胞转移和术后恢复快等优点，被誉为21世纪用于肿瘤非侵入性治疗的新技术[1-2]。HIFU 临床治疗的一个关键科学问题是如何确定HIFU 消融肿瘤的最佳临床治疗模式，使得焦域温度迅速升高到60°C 以上，达到杀死肿瘤细胞的目的。手术中临床医生一般凭借经验选择常用的治疗模式，大剂量的治疗模式会损伤到声通道中的正常组织，如出现皮肤正常组织烫伤或神经损伤等并发症，给病人带来痛苦；较小剂量的治疗模式又会引起肿瘤组织的不完全致死，增大术后复发的可能性[3-4]。因此，如何选择合适的治疗模式，既使得能杀死肿瘤组织又不损伤周围的健康组织是临床治疗的关键。

张千等[5]通过数值仿真，讨论超声声强、辐照时间、换能器表面与颅骨相对距离等参数对颅内焦域温度场的影响。Abdolhosseinzadeh 等[6]采用人工神经网络分析方法，对换能器参数进行优化估计，得到了温度分布与换能器功率、频率和占空比之间的关系。常诗卉等[7]用数值仿真的方法研究了在辐照功率、辐照时间一定的前提下，双焦点对焦域温度分布的影响。许永华等[8]采用定点辐照2 s、停止1～5 s、辐照1～6次的辐照模式，根据磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)温度图焦域温度是否达到65°C 来判断靶区消融情况。……