体外冲击波碎石焦点区域声压分布的时域有限差分法仿真研究
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菅喜岐 李文龙 刘东顺 史启铎 谭中 天津医科大学生物医学工程系 天津医科大学生物医学工程系 天津医科大学生物医学工程系 天津医科大学第二医院 天津医科大学第二医院
【摘要】目的:研究体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)治疗中不同厚度人体组织对ESWL焦点区域大小、位置和声压分布的影响,为ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法:以Reichenberger的ESWL水中实验为参照例,分别建立三维单一人体组织和多层复合人体组织仿真模型,用时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)数值仿真法,数值仿真ESWL治疗中形成的焦点区域。结果:高强度聚焦超声波在人体脂肪、肌肉层中形成的实际焦点区域大小、位置和焦点区域声压分布随着人体脂肪、肌肉层厚度的变化而变化。结论:ESWL治疗过程中由于人体组织厚度的不同,高强度聚焦超声非线性传播而形成的焦距和最大声压不同,对于不同体态的患者在ESWL治疗时,应该采用不同的焦距设定方法。
【关键词】 体外冲击波碎石 FDTD 脉冲超声波的非线性传播
【基金】教育部科学研究重点项目(205006) 教育部留学回国人员科研启动基金
【分类号】R691.4
一一，.一—.~~.~~-.~、~~~~，~.~俘一一一前言目前，4Inln以上的泌尿外科结石临床治疗的首选治疗方法是ESWL，被应用于临床的ESWL装置焦点区域最高声压一般设定在40一1 20MPa之间。用现有ESWL装置对结石症进行治疗时，目前临床上只能根据临床经验来选择发生器发出的超声波或
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摘要 目的：研究体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy，ESWL)治疗中不同厚度人体组织对 ESWL 焦点区域大小、位置和声压分布的影响，为 ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法：以Reichenberger 的 ESWL 水中实验为参照例，分别建立三维单一人体组织和多层复合人体组织仿真模型，用时域有限差分(Finite Difference Time Domain，FDTD)数值仿真法，数值仿真ESWL治疗中形成的焦点区域。结果：高强度聚焦超声波在人体脂肪、肌肉层中形成的实际焦点区域大小、位置和焦点区域声压分布随着人体脂肪、肌肉层厚度的变化而变化。结论：ESWL治疗过程中由于人体组织厚度的不同，高强度聚焦超声非线性传播而形成的焦距和最大声压不同，对于不同体态的患者在 ESWL治疗时，应该采用不同的焦距设定方法。
关键词：体外冲击波碎石；FDTD；脉冲超声波的非线性传播
中图分类号：Q681 文献标识码：A 文章编号：1673-6273(2008)01-0122-04
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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