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目的高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是近年来兴起的非侵入性体外肿瘤治疗技术,可在超声或者MRI监控下对局部肿瘤进行定点消融。利用超声波的热效应、空化效应、机械效应等生物学效应使靶区内组织产生凝固性坏死,而不对周围组织产生伤害。为了探索利用空化来提高HIFU治疗效率缩短治疗时间,本文引入触发脉冲联合加热波的辐照模式,研究了双频HIFU消融的增效机制并与常规单频HIFU (加热波)进行比较。方法两个HIFU换能器的声束轴呈90共焦放置。加热波的参数设置:单纯热损伤没有凝固性坏死(声功率30w)。触发脉冲的参数设置分为三个梯度:不产生空化(100w);低强度空化(150w);强空化但未产生组织坏死(400w)。加热波与触发脉冲结合形成三组双频HIFU分别辐照脱气后的离体牛肝组织。第一组:加热波30w联合触发脉冲100w;第二组:加热波30w联合触发脉冲150w;第三组:加热波30w联合触发脉冲400w。辐照时间和辐照深度相同分别为60s、30mm。借助B超获得辐照前后以及整个过程中的回声声像图,通过分析声像图中的强回声对空化进行定性检测。一个凹面聚焦压电换能器(焦距40mm)与两个HIFU换能器两两垂直放置,通过水浸数据线接入NI高速数据采集卡检测焦域处的空化声信号。实验结束后,在Labview开发平台上处理采集的声信号,得到相应的频谱信息和均方根值(root mean square,RMS),从而量化分析空化信号。结果 1、双频HIFU的累积空化剂量大于常规单频HIFU,且累积空化剂量随着触发脉冲的声功率增大而增大。2、当触发脉冲不产生空化时,双频HIFU没有达到增效的目的。3、当加热波不导致牛肝组织产生凝固性坏死时,联合不同强度的触发脉冲会导致产生不同程度的损伤面积,损伤面积随脉冲强度的增加而增加。结论在相同辐照声强和时间下,使用双频HIFU比常规单频HIFU的消融面积更大。双频HIFU更有效的组织消融可归因于空化效应的增强。空化气泡不仅可以加速超声热效应,而且可以通过机械效应增强损伤。采用双频HIFU消融组织可以提高消融率、使HIFU治疗更加安全、有效,同时有助于扩展HIFU的治疗领域。