Page 192 - 《应用声学》2024年第1期
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             和有效性。本文将焦点设在脂肪层，因为脂肪的非                            接下来的工作中将模型向三维非轴对称转化                     [33] ，进
             线性参数较大，非线性效应更为显著。读者可以根                            一步提高模型仿真三维复杂组织的普适性。
             据实际治疗需求调整焦点位置。
                 本文在仿真过程中发现，声波穿过多层组织时，
                                                                              参 考 文        献
             由于声阻抗差异        [29] ，会有部分声能量被反射回去，
             在焦点前形成一个反射点，如图4红色箭头所示。由                             [1] Elhelf I S, Albahar H, Shah U, et al.  High intensity
             于水的衰减系数很小，水域区未产生温升，但皮肤的                               focused ultrasound: the fundamentals, clinical applica-
                                                                   tions and research trends[J]. Diagnostic and Interven-
             热黏滞性以及皮肤的衰减系数较大，在皮肤层会有
                                                                   tional Imaging, 2018, 99(6): 349–359.
             一个较小温升。通过仿真发现当组织厚度不同时，                              [2] Kennedy J E. High-intensity focused ultrasound in the
             反射点形成的位置也不同，具体规律将会在接下来                                treatment of solid tumours[J]. Nature Reviews Cancer,
                                                                   2005, 5(4): 321–327.
             的工作中研究。在实际浅表治疗过程中也常出现皮
                                                                 [3] Izadifar Z, Izadifar Z, Chapman D, et al. An introduction
             肤灼伤的副作用        [30−31] ，但是靶区的声强必须足够                   to high intensity focused ultrasound: systematic review on
             大，才能达到治疗目的。因此可以通过本仿真模型，                               principles, devices, and clinical applications[J]. Journal of
                                                                   Clinical Medicine, 2020, 9(2): 460.
             确定合适治疗参数，在达到治疗目的的前提下，避免
                                                                 [4] Napoli A, Bazzocchi A, Scipione R, et al. Noninvasive
             皮肤灼伤等副作用的问题。                                          therapy for osteoid osteoma: a prospective developmen-
                                                                   tal study with MR imaging–guided high-intensity focused
                                                                   Ultrasound[J]. Radiology, 2017, 285(1): 186–196.
             5 结论                                                [5] Xu Y, Fu Z, Yang L, et al.  Feasibility, safety, and
                                                                   efficacy of accurate uterine fibroid ablation using mag-
                 本研究建立了高频 FU 辐照多层浅表组织的非                            netic resonance imaging-guided high-intensity focused ul-
             线性热黏性声传播及传热模型。首先通过仿真确                                 trasound with shot sonication[J]. Journal of Ultrasound in
                                                                   Medicine, 2015, 34(12): 2293–2303.
             认了临床使用的 7 MHz FU 输出声功率超过 5 W
                                                                 [6] Orsi F, Varano G. Minimal invasive treatments for liver
             时，声波传播的非线性效应不可忽视。其次，非线                                malignancies[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2015, 27:
             性声场的频谱分析结果表明，在评估 7 MHz FU 的                           659–667.
                                                                 [7] Wu F, Wang Z B, Zhu H, et al. Feasibility of US-guided
             非线性效应对温度的影响时，需要考虑至 4 次谐波
                                                                   high-intensity focused ultrasound treatment in patients
             才能保证温度预测的准确性。最后，在高频下，换                                with advanced pancreatic cancer: initial experience[J].
             能器的参数 (激励声功率、F 数、曲率半径和辐照                              Radiology, 2005, 236(3): 1034–1040.
                                                                 [8] Peek M C, Wu F. High-intensity focused ultrasound in the
             时间) 会对声场和温度场分布产生显著影响，为保                               treatment of breast tumours[J]. Ecancermedicalscience,
             证 FU 治疗的安全性和有效性，在非线性模型下探                              2018, 12: 794.
             究换能器的参数对声压场和温度场的影响是必要                               [9] Ye M, Deng X, Mao S, et al.  High intensity focused
                                                                   ultrasound treatment for non-neoplastic epithelial disor-
             的。总之，本文提出的多层组织非线性仿真模型与                                ders of the vulva: factors affecting effectiveness and re-
             线性模型相比，能够更加准确地预测组织内部的                                 currence[J]. International Journal of Hyperthermia, 2015,
                                                                   31(7): 771–776.
             声场和温度场分布，将该模型应用于术前超声治疗
                                                                [10] Werschler W P, Werschler P S. Long-term efficacy of
             剂量方案的制定，将有助于提高 FU 治疗的安全性                              micro-focused ultrasound with visualization for lifting and
             和有效性。与此同时，该模型还为生物医学应用中                                tightening lax facial and neck skin using a customized vec-
                                                                   toring treatment method[J]. The Journal of Clinical and
             的高频 FU 换能器设计和参数优化提供了一种有用
                                                                   Aesthetic Dermatology, 2016, 9(2): 27–33.
             的工具。                                               [11] Alam M, White L E, Martin N, et al. Ultrasound tight-
                 本文研究了临床常用的7 MHz高频FU在多层                            ening of facial and neck skin: a rater-blinded prospective
                                                                   cohort study[J]. Journal of the American Academy of Der-
             生物组织中的非线性声传播及温升规律，但还存在
                                                                   matology, 2010, 62(2): 262–269.
             一些不足：首先，提出的模型未将血流的影响考虑在                            [12] 宿慧丹, 戴思捷, 郭各朴, 等. HIFU 焦域的温度分布模拟
             内，在接下来的工作中将进一步考虑血流灌注对焦                                及其疗效分析 [J]. 南京师大学报 (自然科学版), 2017, 40(1):
                                                                   144–150.
             点温度的影响，提高模型对温度预测的准确性                      [32] 。
                                                                   Su Huidan，Dai Sijie, Guo Gepu, et al. Numerical stud-
             其次，本文为提高计算效率使用二维轴对称模型，在                               ies on temperature distribution analysis and treatment
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