Olib keladi [1]

Jismoniy tamoyillar
To'qimalar orqali ultratovushning tarqalishi
Tananing tashqarisidagi transduserdan chiqadigan ultratovush to'lqini maqsadli organ ichidagi kerakli davolash joyiga etib borishdan oldin bir nechta to'qima qatlamlari (shu jumladan teri, teri osti yog', mushak) bo'ylab o'tishi kerak. Har bir to'qima interfeysida tovush to'lqini olib boradigan energiyaning bir qismi aks etadi, qolgan energiya esa uzatiladi. Uzatish koeffitsienti birinchi navbatda akustik empedansning farqiga bog'liq, Z, zichlik va tovush tezligi mahsuloti sifatida belgilangan, ikkita to'qima qatlami o'rtasida, shuningdek har bir qatlamning qalinligida [82]. Akustik xususiyatlarda ozgina farq bo'lgan interfeyslarda uzatish koeffitsienti birlikka yaqin. Yog', havo va suyak bundan mustasno, inson tanasidagi aksariyat to'qimalar suvga o'xshash akustik xususiyatlarga ega. Shuning uchun suvli muhit ultratovush energiyasini transduserdan tanaga uzatish uchun maqbuldir va to'qima interfeyslaridagi aks ettirish odatda zaifdir.
Bundan tashqari, ultratovush ma'lum bir to'qima qatlami orqali tarqalganda, bosimning o'zgarishi mikroskopik darajada to'qimalarning siljish harakatiga olib keladi, natijada ishqalanish isitiladi. Hodisa to'lqini tomonidan olib boriladigan mexanik energiyaning bir qismi shu bilan issiqlikka aylanadi yopishqoq singdirish, bu ultratovush ta'sirida gipertermiya uchun asosiy mexanizmni tashkil etadi. Bir hil bo'lmagan muhitda atrofidan turli xil akustik xususiyatlarga ega bo'lgan kichik mintaqalar voqea to'lqinini har tomonga tarqatib yuboradi va tovush tarqalishi yo'nalishi bo'yicha akustik intensivlikni yo'qotadi. Muhitdagi hodisa akustik energiyasida yo'qotish uning susayish koeffitsienti bilan xarakterlanadio'sish koeffitsienti yig'indisi bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti bilan beriladio'sish koeffitsienti. Ultratovush intensivligi, men, masofa orqali tarqalishdan keyin x susayish koeffitsienti vositasida. qayerda men₀ kelib chiqishi da hodisa ultratovush intensivligi (x = 0).
Ko'pgina to'qimalar uchun susayish koeffitsienti shaklning quvvat qonuni orqali ultratovush chastotasi bilan bog'liq bu erda a va b to'qimalarga xos konstantalar [82]. Bu aniq bo'lmagan invaziv davolash uchun, ayniqsa, yaxshi mos ultratovush ko'rsatadi chastotasi susaytirishi bu qo'shadi, lekin HIFU keltirib gipertermiya suyukligi optimallashtirish ba'zi muhim muammolarni sabab bo'lgan. Kabi boshqa gipertermiya usullaridan farqli o'laroq radiochastota chastotasi yoki mikroto'lqinli pechlar, ultratovush chastotalarida suvga o'xshash vositalar orqali tovushning susayishi etarlicha past bo'lib, klinik davolanish paytida zarur bo'lgan to'qima orqali etarli miqdordagi energiya chuqurlikka etkazilishi mumkin. Ultratovushli qo'zg'alish chastotasini oshirish, yutilish va susayish koeffitsientining quvvat qonuni oshishiga olib keladi. Birinchisi, yuqori issiqlik cho'ktirishga erishilishini anglatadi, ikkalasi ham penetratsion chuqurlikning pasayishiga olib keladi. Shuning uchun terapevtik ultratovush chastotasining maqbul tanlovi dasturga xosdir va davolash chuqurligi va kerakli isitish tezligi o'rtasidagi murosani anglatadi. 1 MGts ga yaqin chastotalar issiqlik cho'kishi uchun eng foydali ekanligi aniqlandi, chuqur muolajalar uchun 0,5 MGts gacha bo'lgan chastotalar va sayozroq muolajalar uchun 8 MGts gacha bo'lgan chastotalar ishlatildi. [83], [84].
Table I.  Characteristics of transducers in use for clinical applications of HIFU.
CSVDisplay Table
Tissue-specific values for the constants a and b in Equation 2 have been reported by Duck [85] and Goss [86], [87]. Tissues such as fat and breast are found to have particularly high attenuation coefficients, whilst those of brain and of most abdominal organs are considerably lower. Furthermore, with the exception of fat, the attenuation coefficient for most tissues increases both with increasing temperature [88] and following HIFU ablation [89]. Although this temperature dependence may be exploitable for the purpose of monitoring HIFU therapy, it poses significant challenges in planning HIFU treatments.
Qulaylik sababli ultratovush terapiyasi tadqiqotlari ko'pincha to'qimalarni taqlid qiluvchi materiallarda yoki fantomlarda o'tkaziladi, ular odatda inson to'qimalariga o'xshash zichlik, tovush tezligi va susayish xususiyatlariga ega bo'lishi uchun mo'ljallangan [90-93]. Shu bilan birga, bunday fantomlarda kavitatsiyani hosil qilish uchun zarur bo'lgan assimilyatsiya koeffitsienti, chiziqsizlik koeffitsienti va minimal bir tsiklli bosim amplitudasi (kavitatsiya chegarasi deb ham ataladi) odatda to'qimalarga qaraganda ancha past. To'qimalarni taqlid qiluvchi materiallar mexanistik tadqiqotlar o'tkazish va HIFU maydonlarini ma'lum tarqalish sharoitida tavsiflash uchun juda zarur bo'lgan takrorlanadigan vositani taqdim etsa ham, shuni ta'kidlash kerakki, har qanday kuzatilgan harorat o'zgarishi to'g'ridan-to'g'ri perfuzlangan to'qimalarga o'tkazilishi ehtimoldan yiroq emas.