组织声衰减和背向散射积分在HIFU治疗中的瞬态变化过程

摘要

高强度聚焦超声(HIFU)是一种非侵入式，高效的肿瘤热消融治疗手段。近年来利用超声组织定征参数的改变对HIFU治疗进行临控。本文研究了透明仿体和离体牛肝中损伤区域组织声衰减和背向散射积分(IBS)在HlFU过程中的瞬态物理变化过程。使用全数字化B超采集治疗前、治疗中和治疗后的超声回波射频数据，得到哀减系数、背向散射积分的瞬态物理变化过程，以及同步构建背向散射积分减影幽像和B超图像。对于透明仿体，使用高清录像机得到损伤形成过程的图像。通过多组透明仿体和离体牛肝实验表明，HIFU照射过程中，组织声衰减和背向散射积分普遍增大。在增大的过程中存在波动起伏。同时在录像上观察到明显的微泡活动，引起同时刻声参量的陡然增大。本文工作进一步推进，利用超声组织声参数改变对肿瘤热消融过程进行监控成像的发展。