Page 64 - 《应用声学》2025年第1期

60 2025 年 1 月

/MPa 轴方向) 的坐标原点，图中的纵坐标为次生焦点的
0 9
20 轴向坐标减去皮肤表面所处的轴向坐标，如果该值
8
40
A 小于零，说明次生焦点的位置位于皮肤起始位置的
7
60
6 上方，即位于脱气水中，该情况下次生焦点不对皮肤
80
z/mm 100 B 5 4 产生损伤；如果该值大于等于零，说明次生焦点位于
120
140 皮肤起始位置或以下，即人体组织内部，该情况下皮
3
160 肤损伤的可能性增加。
2
180
200 1 6
-100 -50 0 50 100 51.9 C
x/mm 4 53.6 C
(a) ᜻ѷ̮᠏˗ܦԍѬ࣋ 2 53.3 C
/MPa ൓ၷཥགˁᄕᐩᄊᄱࠫͯᎶТጇ/mm 0 50 C
0
9
20 -2
8
40
A -4
60 7
80 6 -6
z/mm 100 B 5 132 134 ᑠᐬᐝᐛႍ᭧ͯᎶ/mm 142
140
136
138
120
140 4 (a) ᜻ѷ̮᠏
3
160
2
180 4
200 1 2 51.7 C 50 C
-100 -50 0 50 100 49.8 C
x/mm 0 46.4 C
(b) ˀ᜻ѷ̮᠏ܦԍѬ࣋ ൓ၷཥགˁᄕᐩᄊᄱࠫͯᎶТጇ/mm -2
图 7 不同介质形态中的声压分布 -4
Fig. 7 Sound pressure distribution in different -6
media forms
134 136 138 140 142 144
出现次生焦点是由于脂肪的声阻抗与其上下
ᑠᐬᐝᐛႍ᭧ͯᎶ/mm
层组织皮肤和肌肉存在较大差异性，声波会在脂肪 (b) ˀ᜻ѷ̮᠏
组织临界面会发生较强反射，这些反射的能量可重
图 8 不同介质形态下次生焦点与皮肤相对位置关系
新汇聚，在朝着换能器方向的中心位置形成了次生 Fig. 8 Relation between the secondary focus and
焦点。皮肤脂肪界面的声强反射系数大，但是由于 the relative position of the skin under different media
皮肤厚度很薄，该层反射回的能量位于体外的耦合 forms
水中 (如图 7 中 A 区域所示)，所以不会对人体组织
如图 8(a) 所示，当脂肪 -肌肉界面位置依次从
造成损伤。然而，脂肪 -肌肉界面的反射系数也不
132 mm 增大至 142 mm，次生焦点与皮肤的相对
容忽略，能量在该界面处发生反射所形成的次生焦
位置分别为 −3.5 mm、−2.8 mm、1.5 mm、2.5 mm、
点(如图 7中B区域所示)更容易出现在皮肤及浅表
5 mm、6.5 mm。可以看出，当 HIFU 换能器的目标
区域，从而将增加子宫肌瘤治疗过程中皮肤烧伤的
焦点 (靶点) 靠近脂肪 -肌肉分界处时，所产生的次
概率。
生焦点更有可能位于皮肤及浅表组织中，从而造成
2.2 次生焦点的位置 皮肤烧伤。同样如图 8(b)所示，在模型二中，改变脂
当 HIFU 换能器与脂肪 -肌肉界面位置关系不 肪-肌肉界面与聚焦换能器的轴向位置关系，可得次
同时，所观察到的次生焦点与皮肤的相对位置关系 生焦点与皮肤的相对位置为 −5.75 mm、−3.5 mm、

如图 8 所示。HIFU 换能器的底部为轴向 (图 3 中 Z 0.5 mm、1.25 mm、3.5 mm、4 mm，其中正值代表次