高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)作為一種新興的腫瘤治療方法,以其無(wú)創(chuàng)、靶向的特點(diǎn)受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。HIFU技術(shù)將體外超聲能量聚焦至靶區(qū),在靶區(qū)組織內(nèi)迅速形成溫升,造成目標(biāo)腫瘤組織的不可逆熱凝固,以此殺滅腫瘤細(xì)胞,但不損傷周圍正常組織,實(shí)現(xiàn)非侵入的超聲腫瘤治療�？栈�(yīng)是指超聲作用下液體中微氣泡的形成、振動(dòng)與破滅的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及這種復(fù)雜動(dòng)力學(xué)過(guò)程對(duì)生物組織作用所產(chǎn)生的效果。HIFU治療腫瘤的主要機(jī)制是熱效應(yīng),但HIFU聲場(chǎng)焦域的聲強(qiáng)很高,焦點(diǎn)負(fù)聲壓幅值可以達(dá)到約100MPa,足以引起超聲空化效應(yīng)。早期的一些研究認(rèn)為在HIFU治療過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)盡量避免空化效應(yīng)的發(fā)生。但近年來(lái),隨著空化效應(yīng)調(diào)控技術(shù)的日益成熟,在靶向給藥、HIFU治療等研究方向中,空化效應(yīng)的應(yīng)用也得到更多關(guān)注。當(dāng)HIFU聲場(chǎng)焦域有空化微泡存在時(shí),空化效應(yīng)作為一種集聚能量的有效方法,會(huì)顯著增強(qiáng)HIFU的熱效應(yīng)。但空化效應(yīng)的特點(diǎn)是非可控性和非預(yù)測(cè)性,因而空化效應(yīng)的量化監(jiān)控一直是研究難點(diǎn)。本論文開(kāi)展空化效應(yīng)增強(qiáng)高強(qiáng)度聚焦超聲治療的研究,主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面:(1)基于商用B超成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)HIFU治療中聲空化效應(yīng)的實(shí)時(shí)影像監(jiān)控;(2)... 

【文章來(lái)源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU）技術(shù)
        1.1.1 發(fā)展歷史
        1.1.2 HIFU技術(shù)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題
    1.2 空化效應(yīng)
        1.2.1 超聲空化效應(yīng)
        1.2.2 HIFU治療中的聲空化
        1.2.3 HIFU空化效應(yīng)的意義
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 高強(qiáng)度聚焦超聲的基本理論
    2.1 HIFU的治療頻率
    2.2 理想流體中的線性聲場(chǎng)
    2.3 粘滯流體中有限振幅波的傳播
        2.3.1 Westervelt方程
        2.3.2 KZK方程
    2.4 大張角聚焦換能器的非線性聲場(chǎng)模型
    2.5 生物組織的色散
    2.6 生物組織中的熱效應(yīng)
    2.7 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 空化效應(yīng)
    3.1 氣泡動(dòng)力學(xué)理論
        3.1.1 Rayleigh-Plesset模型（RP模型）
        3.1.2 RPNNP模型
        3.1.3 共振頻率
    3.2 空化效應(yīng)
        3.2.1 穩(wěn)態(tài)空化
        3.2.2 慣性空化
    3.3 空化效應(yīng)相關(guān)的生物效應(yīng)
    3.4 空化效應(yīng)提高熱效應(yīng)的物理機(jī)制
    3.5 空化效應(yīng)的檢測(cè)
        3.5.1 光學(xué)方法
        3.5.2 主動(dòng)空化檢測(cè)
        3.5.3 被動(dòng)空化檢測(cè)
        3.5.4 B超圖像中高亮區(qū)監(jiān)測(cè)空化
    3.6 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 空化效應(yīng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)
    4.1 空化檢測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀
    4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法
        4.2.1 凝膠制備
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.2.3 數(shù)據(jù)采集
    4.3 圖像處理
        4.3.1 有效圖像的選取
        4.3.2 干擾成分的去除
        4.3.3 空化氣泡云的計(jì)算
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    4.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 空化效應(yīng)增強(qiáng)HIFU產(chǎn)生的溫升及組織損傷
    5.1 研究背景
    5.2 理論與方法
        5.2.1 非線性聲學(xué)與生物傳熱模型
        5.2.2 樣品及實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 HIFU引起的凝膠損傷
        5.3.2 HIFU引起的肝組織樣本損傷
        5.3.3 空化對(duì)損傷形成的影響
    5.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論及展望
博士期間發(fā)表論文及學(xué)術(shù)活動(dòng)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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