高强度聚焦超声肿瘤治疗仪控制系统设计及功能测试

用高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤近年来受到越来越多的关注。目前已有的HIFU肿瘤治疗仪采用的是湿式设计，将病灶部位浸入水槽内，探头由下至上进行治疗。这样不仅不方便且对一些特殊部位——如颈部无法进行治疗。文章介绍的HIFU肿瘤治疗仪成功采用干式设计，将探头放入一水囊内，由上至下经水囊耦合对病灶区进行治疗，增加了对控制系统的控制精度、速度与可靠性的要求。文章首次设计了一块DSP电路板作为可独立运行的HIFU前端控制器，在该板上集成了控制步进电机、脉冲编码器、超声功率放大器及实时控制策略运算等HIFU肿瘤治疗所有控制功能。DSP板可通过：RS232接口与后端PC主机通讯，并经过光电隔离、电平转换后与步进电机等外围器件连接。该仪器已通过了功能测定，并已进行了离体试验，测定与试验结果令人满意。     

离体肝脏组织声学参量的温度特征研究

随着高强度聚焦超声(HIFU)广泛地被应用于临床治疗,更多的研究着眼于寻找监控被照射部位的温度的方法。本文研究了通过检测生物组织的声速和声衰减来监控HIFU治疗的温度,这种方法将为更好的治疗带来极大便利。文章提供了离体猪肝的声速和声衰减随温度变化的关系曲线。该曲线反映了当温度达到70°C～75°C左右,声速和声衰减曲线斜率发生很大变化,而蛋白质变性温度是63°C,由此可以满足监控HIFU治疗已达到使病灶部位蛋白质变性的要求。     

声致穿孔仪的研制

在超声波作用下所引起的振动能改变细胞膜表面结构，可使细胞膜通透性增加。利用这一原理，近十几年来新兴起了使用超声作为辅助手段的声致穿孔方法。可以借助超声作用将目标大分子(如药物、DNA等)定点传输到细胞内，起到精确治疗和基因治疗的作用，并借助超声增强治疗效果。但其相应的实验用超声设备尚未达到完美，有多处可作改进。现有设备每次实验时只能对一个样本进行操作，作者在已有的设计思想基础上进行改进，设计制造了新的声致穿孔仪，并从导纳特性、电声效率、声功率以及声压分布等多方面对仪器的性能进行了测试。结果表明，该仪器性能达到了设计要求，使用该仪器进行的声致穿孔实验也取得了较为满意的结果。     

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验

本文研究聚焦超声场的辐射力计算，应用几何声学方法，推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力的通用公式，讨论全反射靶和全吸收靶上的辐射力，最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例，其结果与量热法测量的声功率接近，偏差不大于３％。     

超声治癌研究

文章简要回顾超声治癌的发展和作者20年来相关的研究.阐明超声高热治疗(UHT)和高强度聚焦超声(HIFU)的原理、方法、仪器和治疗机理,重点论述关于凹球面多元相控阵(CSSMEPA)高热和高强度聚焦超声(HIPFU)治癌机的首创和发展.     

超声治癌研究

文章简要回顾声声治癌的发展和作者20年来相关的研究。阐明超声高热治疗（UHT）和高强度聚焦超声（HIFU）的原理、方法、仪器和治疗机理，重点论述关于凹球面多元相控阵（CSSMEPA）高热和高强度聚焦超声（HIPFU）治癌机的首创和发展。     

微探头导管超声换能器声束前向扫描改进的研究

将常规微探头导管侧向90#扫描声束的换能器改制,评价导管前方探测病变的可行性。将侧向90#的微探头换能器改成扫描声束前向45#或30#。通过声场测量设备和实验验证前向角度的准确性。换能器晶片发射声束前向30#的改制获得成功。改制后探头的阻抗、指向性等主要的声学物理量与改制前没有明显变化。在输尿管内,与常规扫描声束侧向90#的探头相比,大约可前向延伸探测2.8mm￣3.4mm的区域,扫描声束可以越过导管探头前端的金属盲端。从而可以观察到导管前方一定区域的病变,初步解决了输尿管狭窄和肾脏上盏内部分盲区用导管超声探测的难点。     

诊断超声剂量对人胚绒毛细胞作用的实验研究

长期以来人们一直在为攻克癌症作不懈的努力，超声肿瘤热疗作为肿瘤热疗的一种手段，从７０年代才开始发展起来。相当长的一段时期内，超声热疗主要以温热疗法为主，温热疗法要求把肿瘤的温度加热在４２～４５℃范围内，而相应的体内测温技术还未成熟，因此超声温热疗法一直进展缓慢。直到８０年代末９０年代初，高强度聚焦超声（ｈｉｇｈｉｎｔｅｓｉｔｙｆｏｃｕｓｅｄｕｌｔｒａｓｏｕｎｄＨＩＦＵ）的兴起，才再次引起了人们对超声热疗的关注，ＨＩ－ＦＵ除了具有超声加热对人体无附加损害、穿透力强、对脂肪组织不选择加温等优点外，它…     

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验

研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法,推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力通用公式,讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例,其结果与良热法测得的声功率接近,偏差不大于3%。