Olib keladi [1]

EHM parametrlari va dozimetriya
Ionlashtiruvchi nurlanishning tibbiy qo'llanmalarida "ta'sir qilish" va "doz"o'rtasida aniq farq bor. Shu nuqtai nazardan ta'sir qilish x - yoki havoda ishlab chiqariladigan ionlanish miqdoridir.- nurlar. Ta'sir birligi rentgen, R, (0'simlik s va standart atmosfera bosimida bir kub santimetr quruq havoda bitta elektrostatik birlik elektr energiyasini ishlab chiqaradigan ionlashtiruvchi nurlanish miqdoridir.). Bu tanaga etib boradigan nurlanish miqdorining o'lchovidir, ammo bu hodisa energiyasining to'qima ichida so'rilgan qismini tavsiflamaydi. Radiatsiya fiziklari buning uchun ikkinchi parametrni belgilaydi " so'rilgan doz "(odatda"doz" deb nomlanadi). Bu kilogramm uchun to'plangan energiya miqdorini tavsiflaydi. Doza uchun birliklar kulrang (Gy) va rad, bu erda 1 rad = 100 Gy. Ushbu usulda aniqlangan doz turli xil nurlanish turlarini ajratmaydi. Ionlashtiruvchi nurlanishning turli shakllarining biologik ta'sirini taqqoslash uchun og'irlik omili (nisbiy biologik ta'sir, RBE) ishlatiladi. Bu birliklari rem yoki sievert, Sv, (1 rem = 100 Sv) bo'lgan "doza ekvivalenti" parametriga olib keladi. Ushbu parametrlar tenglama bilan bog'liq: X-nurlar, x-nurlar va x-nurlar va x-nurlar 1,0 ga rbega ega bo'lsa, x-nurlar esa 20 ga rbega ega.
Tibbiy ultratovush intizomi bu farqlarni hech qachon jalb qilmagan. Adabiyotda "ta'sir qilish" va "doz" atamalari bir-birining o'rnida ishlatiladi, ammo farqni qabul qilish uchun ishonchli ish qilish mumkin. Turli xil biologik oqibatlar ultratovush energiyasini etkazib berishning turli rejimlaridan kelib chiqishi mumkin. Masalan, bir xil vaqt oralig'ida bir xil umumiy akustik energiyadan foydalanadigan ikkita ta'sir, bu erda biri uzluksiz rejimda, ikkinchisi past takrorlash tezligida qisqa impulslarda etkazib beriladi, bu to'qimalarda juda boshqacha ta'sirga olib kelishi mumkin. Birinchisi, issiqlik ta'sirini keltirib chiqarishi mumkin, ikkinchisi kavitatsiya faolligini va unga bog'liq bo'lgan xarakterli hujayralar zararlanishini rag'batlantirishi mumkin. Ultratovush sohasida ta'sir qilishdan dozaga o'tishni amalga oshirishda tarqalish yo'lining akustik parametrlarini bilish kerak. Ushbu kontekstda eng ko'p Qiziqadigan akustik parametrlar susayish va yutilish koeffitsientlari, tovush tezligi va chiziqli bo'lmagan parametr B / A. Ushbu parametrlar ko'pincha yaxshi tavsiflanmaydi va insonning normal va malign to'qimalari uchun va bunday parametrlarning haroratga bog'liqligi uchun bilimdagi katta bo'shliqlar mavjud.
An'anaviy ravishda ultratovush ta'sirlari suvdagi erkin maydon sharoitida aniqlangan akustik maydon jihatidan tavsiflanadi. Ushbu maqsadlar uchun" erkin maydon " ultratovush nurlari erkin tarqaladigan, chegaralar va boshqa to'siqlardan ta'sirlanmaydigan holatlarni tavsiflaydi. HIFU ta'sirini tavsiflash uchun zarur bo'lgan parametrlar chastota, ta'sir qilish vaqti, transduser xususiyatlari, umumiy quvvat, akustik bosim va/yoki intensivlik (Vattdagi energiya oqimi sm⁻²) va energiya etkazib berish rejimi (bitta tortishish, skanerlangan ekspozitsiyalar va boshqalar.). Umumiy chiqish quvvati odatda nurlanish kuchi balansi usuli yordamida aniqlanadi [107], [108]. O'lchangan kuch maydon geometriyasining fokusiga va boshqa jihatlariga, maqsad shakli va xususiyatlariga bog'liq. O'lchovga ta'sir qiluvchi boshqa muhim omillar-bu nishonning manbadan masofasi, transduser va nishon orasidagi suv yo'lidagi energiyani yutishi va akustik oqim oqimlari. Quvvatni o'lchashning boshqa usullari o'rganilmoqda, eng istiqbolli PVDF membranalarining piro-elektr xususiyatlaridan foydalanish [109]. Shou shuningdek, akustik quvvatni aniqlash uchun yuqori quvvatli ultratovush nurlari bilan isitiladigan Kastor yog'i nishonining suzuvchanligi o'zgarishidan foydalanishni tasvirlab berdi. Ushbu usul juda kuchli yo'naltirilgan transduserlar (fraqami 1,5 dan kam) va bosqichli massivlar tavsiflanganda ayniqsa foydalidir.
Akustik bosim gidrofon yordamida o'lchanadi. Ikkala igna va membranali gidrofonlar ishlatilgan [110-116]. Membrana gidrofonlari maydonni minimal darajada bezovta qilishning afzalliklariga ega, ammo ularning yuzasida kavitatsiyani keltirib chiqaradigan darajada yuqori bosim tufayli zararlanishi mumkin. Nur profillari odatda shu sababli HIFU klinik muolajalari uchun ishlatilganidan ancha past chiqish darajalarida o'lchanadi va yuqori darajalarga chiziqli ekstrapolyatsiya amal qiladi deb taxmin qilinadi. Ushbu usul xatolarni keltirib chiqaradi, chunki u yuqori bosimda yuzaga keladigan chiziqli bo'lmagan tarqalish ta'sirini e'tiborsiz qoldiradi. Fokal cho'qqining holati gidrofon yordamida o'rnatilgandan so'ng, tepalik akustik bosim amplitudasini o'lchash mumkin. Bundan fazoviy cho'qqi (fokal cho'qqi) intensivligini hisoblash mumkin. Nur kengligi bosim taqsimotidan aniqlanishi mumkin. Shuningdek, HIFU nurlari haqida fazoviy ma'lumotni maydon orqali yutuvchi muhitga o'rnatilgan termojuftni skanerlash yoki Shlieren tasviridan foydalanish orqali olish mumkin.
HIFU maydonini tavsiflash uchun bir qator turli xil parametrlardan foydalanilgan. Odatda ekspozitsiyalar erkin dala suvini o'lchash nuqtai nazaridan tavsiflanadi. Ba'zi hollarda, an ni hisoblashga harakat qilinadi joyida intensivlik nur yo'lidagi umumiy susayishni baholash yordamida. Fazoviy cho'qqi (fokal cho'qqi) intensivliklari va fazoviy o'rtacha intensivliklari ham ba'zan keltiriladi. Tepalik va boshq. [117] ya'ni ablasyon–foydali bir HIFU ta'sir mo'ljallangan natija oldindan mumkin bo'lgan parametrni aniqlash uchun harakat qildik. O'rta orqali chiziqli bo'lmagan ravishda tarqaladigan ultratovush nurida energiya asosiy chastotadan harmonikaga o'tkaziladi, natijada nur shakli va samarali yutilish koeffitsienti o'zgaradi. Ablativ mintaqaning chegarasi harorat va vaqtning kombinatsiyasi kerakli chegaradan oshib ketgan joyda sodir bo'ladi. Tepalik va boshq. parametrni aniqlang, I_SAL, bu chiziqli sharoitda aniqlanganidek, yarim bosim maksimal konturi bilan o'ralgan maydon bo'ylab o'rtacha akustik intensivlik. Ushbu parametr akustik quvvatni klinik jihatdan tegishli darajalarda o'lchash qobiliyatiga ega, nur Profil esa gidrofonlardan xavfsiz foydalanish mumkin bo'lgan chiziqli (past chiqish) darajalarda o'lchanadi. Buni ko'rsatish mumkin men_SAL chiziqli nur profilining fazoviy bosimidagi intensivlikdan 0,557 baravar ko'p. Maksimal bosimning yarmidagi kontur shikastlanish kesimining vakili sifatida qabul qilinadi. Chiziqli bo'lmagan tarqalish nur profilini toraytirishi ma'lum bo'lsa-da, termal diffuziya uni kengaytiradi va shu bilan chiziqli o'lchov shartlari tomonidan kiritilgan noaniqliklar ta'sirini kamaytiradi. Tepalik va boshq. lezyon diametri va I SAL o'rtasida o'zaro bog'liqlik mavjudligini namoyish etdi. Biroq, yon loblarda, masalan, bosqichma-bosqich massivlarda katta miqdordagi energiya olib yuradigan nurlar uchun qoniqarli bo'lishi ehtimoldan yiroq emas, ayniqsa ular o'qdan otilganda.
Klinik jihatdan eng foydali doz parametri to'qimalarni yo'q qilish hajmining o'lchovini (cc/birlik vaqti) beradigan parametr bo'lishi mumkin. Shuning uchun ablatlangan to'qima hajmini o'lchanadigan maydon va boshqa parametrlar bilan bog'lay olish kerak. Faqat issiqlik effektlari bilan bog'liq ikkita doz parametrlari taklif qilingan. Sapareto va Devi tomonidan termal doz parametri taklif qilingan [118]. Bu saraton terapiyasi uchun gipertermiya davolash usullarini tavsiflash uchun keng qo'llanilgan. Muayyan to'qima hajmi uchun harorat-vaqt tarixi integratsiya qilingan va ekvivalent ta'sir qilish vaqtiga kamaytirilgan 43 da. S. ekvivalent vaqt t₄₃ tenglama bilan berilgan bu erda R 0,5 dan yuqori 43 va 0,25 dan past 42 va t-bu vaqt davomida o'rtacha haroratdir. Bu taxminan 50 ga qadar amal qilish uchun ko'rsatilganko'pincha, lekin juda tez isitish stavkalari talab qilinadi, chunki bu harorat yuqorida talab qisqa vaqtlarda eksperimental tekshirish qiyin. HIFU nurining isitish potentsiali bilan bog'liq muqobil parametr intensivlik va vaqt mahsulotidir (umumiy energiya o'lchovi).
Endi kavitatsiya HIFU maydonida isitishni kuchaytirishi mumkinligi yaxshi qabul qilindi [100-106]. Kavitatsiya hosil bo'lgan akustik chiqindilardan (subharmonik, Harmonik, superharmonik va keng polosali signallar) aniqlanishi mumkin va diagnostik ultratovush tekshiruvlarida ingl. Biroq, hali kavitatsiya faolligini miqdorini aniqlashning tasdiqlangan usuli va "kavitatsiya dozasini"aniqlash uchun qabul qilingan usul mavjud emas.
I jadvalda hozirda klinik foydalanishda bo'lgan transduserlarning xususiyatlari keltirilgan. Ko'pgina tizimlarning maqsadi markazda 10³ Vt sm−2 dan katta intensivlikni etkazib berishdir. Uzoq fokus masofasiga ega bo'lgan tanadan tashqari manbalar uchun bunga yuqori quvvat bilan boshqariladigan keng diafragma manbai yordamida erishiladi. Keng diafragma manbalari voqea energiyasini terining katta qismida taqsimlashning afzalliklariga ega va shu bilan terining kuyishi ehtimolini kamaytiradi. Trans-rektal va kaviter ichidagi manbalar quyi quvvatlarda va yuqori chastotalarda ishlaydi, chunki ular maqsadli hajmga yaqin joylashtirilishi mumkin.