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基于磁感应磁声检测的高强度聚焦超声治疗实时温度监测
被引量：
1
1
作者
丁鹤平
郭各朴
+4 位作者
王佳伟
郭余庆
王军
李禹志
马青玉
《陕西师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期72-79,共8页
结合磁感应磁声层析成像和超声治疗技术,基于生物组织的电阻抗-温度关系,利用高强度聚焦超声(HIFU)治疗中焦域的电阻抗变化开展了实时温度监控与疗效评估研究。基于生物组织中的聚焦声场和温度场、电磁脉冲所产生的磁声激励和声辐射理论...
结合磁感应磁声层析成像和超声治疗技术,基于生物组织的电阻抗-温度关系,利用高强度聚焦超声(HIFU)治疗中焦域的电阻抗变化开展了实时温度监控与疗效评估研究。基于生物组织中的聚焦声场和温度场、电磁脉冲所产生的磁声激励和声辐射理论,利用亥姆霍兹波动方程、生物热传导Pennes方程和磁感应磁声检测的基本理论,研究了HIFU焦域的声场和温度场以及电导率分布,模拟了HIFU治疗过程中焦域的磁声声源分布。进一步考虑换能器响应特性,仿真得到磁声声压和磁声声波信号,分析了磁声波簇幅值及其导数随HIFU治疗时间的变化规律,证明HIFU焦域在规定范围内(径向和轴向分别为±0.46 mm和±2.2 mm)温度达到69℃时,组织发生凝固性坏死,此时的磁声波簇幅值的导数达到最大值。研究结果为温度监测提供了一种灵敏快捷的测量方法,促进其在HIFU治疗实时疗效评估和剂量控制中的应用。
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关键词
高强度聚焦超声
磁感应磁声检测
电阻抗-温度关系
温度监测
疗效评估
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职称材料
磁性纳米粒子的磁声谐波成像研究
2
作者
黄洋
曹睿杰
+3 位作者
郭各朴
马青玉
郭余庆
王军
《南京师大学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期1-8,共8页
磁性纳米粒子(MNPs)具有良好的磁响应、生物相容性和降解性等优点,在早期肿瘤诊疗中得到了广泛应用.本文基于MNPs在交变磁场激励下的磁声谐波响应,利用锥形磁芯的汇聚作用,开展了基于MNPs的磁声谐波成像研究.首先构建锥形磁芯的电磁激...
磁性纳米粒子(MNPs)具有良好的磁响应、生物相容性和降解性等优点,在早期肿瘤诊疗中得到了广泛应用.本文基于MNPs在交变磁场激励下的磁声谐波响应,利用锥形磁芯的汇聚作用,开展了基于MNPs的磁声谐波成像研究.首先构建锥形磁芯的电磁激励模型,产生了具有大磁场强度/梯度分布的磁场区域,并基于MNPs的磁矩、机械振动和声传播研究了有效磁场区域内粒子的声辐射特性,推导了磁声谐波响应声压公式,实现了基于磁声谐波声压的二维扫描成像;然后研究了非理想锥尖条件下平顶高度对有效磁场区域半径、声压以及穿透深度的影响,结果表明非理想锥尖可以提高磁声谐波响应和穿透深度,但会一定程度降低谐波成像分辨率;最后利用环形坡莫合金的磁屏蔽效应来减小有效磁场区域,提高MNPs谐波成像的分辨率和对比度,在生物组织的浅表成像中展现良好的应用价值.
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关键词
磁声谐波成像
磁性纳米粒子
锥形磁芯
坡莫合金
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职称材料
题名
基于磁感应磁声检测的高强度聚焦超声治疗实时温度监测
被引量：
1
1
作者
丁鹤平
郭各朴
王佳伟
郭余庆
王军
李禹志
马青玉
机构
南京师范大学物理科学与技术学院
江苏能建机电实业集团有限公司
出处
《陕西师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期72-79,共8页
基金
国家自然科学基金(11934009,11974187,11604156)
江苏省自然科学基金(BK20161013)
中国博士后科学基金(2016M591874)
文摘
结合磁感应磁声层析成像和超声治疗技术,基于生物组织的电阻抗-温度关系,利用高强度聚焦超声(HIFU)治疗中焦域的电阻抗变化开展了实时温度监控与疗效评估研究。基于生物组织中的聚焦声场和温度场、电磁脉冲所产生的磁声激励和声辐射理论,利用亥姆霍兹波动方程、生物热传导Pennes方程和磁感应磁声检测的基本理论,研究了HIFU焦域的声场和温度场以及电导率分布,模拟了HIFU治疗过程中焦域的磁声声源分布。进一步考虑换能器响应特性,仿真得到磁声声压和磁声声波信号,分析了磁声波簇幅值及其导数随HIFU治疗时间的变化规律,证明HIFU焦域在规定范围内(径向和轴向分别为±0.46 mm和±2.2 mm)温度达到69℃时,组织发生凝固性坏死,此时的磁声波簇幅值的导数达到最大值。研究结果为温度监测提供了一种灵敏快捷的测量方法,促进其在HIFU治疗实时疗效评估和剂量控制中的应用。
关键词
高强度聚焦超声
磁感应磁声检测
电阻抗-温度关系
温度监测
疗效评估
Keywords
high-intensity focused ultrasound
magnetoacoustic measurements
impedance-temperature relationship
temperature monitoring
treatment efficacy evaluation
分类号
O426.4 [理学—声学]
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职称材料
题名
磁性纳米粒子的磁声谐波成像研究
2
作者
黄洋
曹睿杰
郭各朴
马青玉
郭余庆
王军
机构
南京师范大学计算机与电子信息学院/人工智能学院
江苏能建机电实业集团有限公司
出处
《南京师大学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金重点项目(11934009)
国家自然科学基金面上项目(11974187,12174198)
南京师范大学课程思政教改项目(2021NSDJG028).
文摘
磁性纳米粒子(MNPs)具有良好的磁响应、生物相容性和降解性等优点,在早期肿瘤诊疗中得到了广泛应用.本文基于MNPs在交变磁场激励下的磁声谐波响应,利用锥形磁芯的汇聚作用,开展了基于MNPs的磁声谐波成像研究.首先构建锥形磁芯的电磁激励模型,产生了具有大磁场强度/梯度分布的磁场区域,并基于MNPs的磁矩、机械振动和声传播研究了有效磁场区域内粒子的声辐射特性,推导了磁声谐波响应声压公式,实现了基于磁声谐波声压的二维扫描成像;然后研究了非理想锥尖条件下平顶高度对有效磁场区域半径、声压以及穿透深度的影响,结果表明非理想锥尖可以提高磁声谐波响应和穿透深度,但会一定程度降低谐波成像分辨率;最后利用环形坡莫合金的磁屏蔽效应来减小有效磁场区域,提高MNPs谐波成像的分辨率和对比度,在生物组织的浅表成像中展现良好的应用价值.
关键词
磁声谐波成像
磁性纳米粒子
锥形磁芯
坡莫合金
Keywords
magnetoacoustic harmonic imaging
magnetic nanoparticles(MNP)
conical core
toroidal permalloy
分类号
O441.3 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于磁感应磁声检测的高强度聚焦超声治疗实时温度监测
丁鹤平
郭各朴
王佳伟
郭余庆
王军
李禹志
马青玉
《陕西师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
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职称材料
2
磁性纳米粒子的磁声谐波成像研究
黄洋
曹睿杰
郭各朴
马青玉
郭余庆
王军
《南京师大学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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