У метода есть ограничения, однако, в значительной степени потому что кости в ре тела? ect, преломите, исказите и поглотите волны. Хотя большая часть медицинского применения ультразвука в состоянии работать вокруг костистых структур, две части тела особенно сложны: печень (потому что это главным образом заключено в грудной клетке), и мозг (размещенный в черепе).Номер люкс неразрушающих, адаптивных методов сосредоточения – которые позволяют сверхзвуковым лучам быть сосредоточенными через грудную клетку и череп – будет описан во время Акустики ’17 Бостонов, третье совместное заседание Акустического Общества Америки и европейской Ассоциации Акустики, проводимой 25-29 июня, в Бостоне, Массачусетс.
Жан-Франсуа Обри, директор по исследованиям в CNRS (Национальный Центр Научного исследования во Франции) и приглашенный адъюнкт-профессор в Университете Вирджинии объяснит, как технология позади HIFU подобна тому, как оптическая линза (как лупа) сосредотачивает свет. Здесь, однако, акустическая линза используется, чтобы сосредоточиться, многократные лучи волн ультразвука на интересующей области – говорят, опухоль печени. Лучи произведены пьезоэлектрическими преобразователями или «элементами» – устройства, которые преобразовывают электрический ток в механическое напряжение.«Удаление опухоли [разрушение] может быть достигнуто, увеличив температуру ткани в целевых регионах, пока тепловой некроз не получен – как правило, согрев ткани до 60 градусов Цельсия в течение 10 секунд», сказал Обри.
У кости, однако, есть коэффициент поглощения, который в 10 раз выше, чем та из мягких тканей – то есть, кость поглощает звуковые волны 10 раз эффективнее, чем мягкие ткани – и это могло привести к перегреванию ребер и даже тяжелых ожогов на лежащей коже.Чтобы предотвратить это, Обри и коллеги развивали неразрушающий метод «аннулирования времени», названный методом DORT, который сосредотачивается, ультразвук отмахивается от ребер, используя в своих интересах возможности отображения множества мультиэлемента.Во-первых, звуковой импульс испускается от каждого элемента во множестве, и соответствующее эхо backscattered от ребер зарегистрировано.
Анализируя обратное рассеяние от многократных элементов, возможно вычислить форму луча ультразвука, который будет sonicate промежуточный ребра, полностью избегая кости.Ультрасонография в мозгу сложная, потому что кость черепа, в дополнение к нагреванию, когда луч ультразвука применен, искажает тот луч, препятствуя тому, чтобы он был правильно сосредоточен на целенаправленной ткани. Одно решение – использование множеств мультиэлемента вместе с компьютерной томографией (CT) и магнитно-резонансной томографией (Г-Н). Основанные на CT моделирования допускают оценку изменений фазы, вызванных черепом, и множества производят лучи, которые исправляют для тех отклонений.
Г-Н используется, чтобы вести и контролировать лечение. Как Обри опишет в своем разговоре, множества с 1 024 элементами теперь используются для лечения существенной дрожи, дрожи Parkinsonian и опухолей головного мозга.Хотя добавление все большего количества элементов к этим исследованиям может улучшить сосредоточение сигнала, больший ряд элементов также означает большую стоимость. Чтобы двигаться это, Обри и его коллеги разработали и запатентовали основанное на линзе трансчерепное устройство сосредоточения, которое использует только один пьезоэлектрический элемент преобразователя, покрытый 3D силиконом акустическая линза переменной толщины.
Этот основанный на линзе элемент, он сказал, эквивалентен преобразователю с 11,000 элементами с точки зрения его формирующих фазу возможностей. Хотя это еще не находится в клиническом использовании, система единственного элемента могла использоваться для приложений низкой интенсивности, таких как нейромодуляция (модуляция нейронной деятельности) и ударить локализованные и обратимые открытия кулаком в гематоэнцефалический барьер; с будущими модификациями сказал Обри, система могла использоваться, чтобы вызвать некроз опухоли.