Iranian Journal of Biomedical Engineering (IJBME)

ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h در انتشار اولتراسوند جهت کمی سازی اثر HIFU

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی پزشکی، گروه مهندسی پزشکی،دانشکده مهندسی برق،دانشگاه علم وصنعت ایران

2 استادیارگروه گروه مهندسی پزشکی،دانشکده مهندسی برق،دانشگاه علم وصنعت ایران

3 استادیارگروه گروه فیزیک ،دانشگاه رایرسون

4 استادیارگروه فیزیک ،دانشگاه رایرسون

چکیده
در این بررسی ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h  ازطریق اندازه گیری دامنه اولین و دومین هارمونیک بازگشتی صورت گرفته است. این روش تغییر یافته روش دامنه معین است که با اندازه گیری های پالس-اکو تطبیق داده شده است. این بررسی به صورت غیر تهاجمی روی بافت نرمال و پخته صورت گرفت. برای B/A  نتایج به صورت تصویر و برای h نتایج به صورت میانگین مطلق به دست آمد. نتایج نشان داد که این پارامترها قادر به تفکیک بافت نرمال و پخته می باشند. نتایج این بررسی نوید دهنده مفید بودن پارامتر غیرخطی بودن در زمینه کنترل و پایش HIFU است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Assessment of Parameter of Nonlinearity (B/A) and Parameter of h in Ultrasound Propagation for monitor HIFU treatmen

نویسندگان English

Fateme Bagheri 1
Hamid Behnam 2
Jahangir Tavakoli 3
Siavash Rahimian 4
1 Department of Biomedical Engineering , Faculty of Electrical Engineering , Iran University of Science and Technology
2 Assistant Professor, Department of Biomedical Engineering , Faculty of Electrical Engineering , Iran University of Science and Technology
3 Assistant Professor, Department of Phsics , Ryerson University
4 Assistant Professor, Department of Phsics , Ryerson University
چکیده English

In this study we evaluate parameter of nonlinearity and parameter of h by measuring of the amplitude of the second harmonic component and the fundamental component.This method is a variation of the finiteamplitude that has been adopted for pulse echo measurements. We used normal and cooked pork muscle in-vitro. For B/A the result is showed as image and for h the result obtain as absolute mean.The result showed that these parameters can distinguish between normal and cooked tissue.This method was considered to be usable for control and monitoring HIFU.

کلیدواژه‌ها English

High Intensity Focused Ultrasound
Parameter of Nonlinearity
tissue characterization
[1]     M. R. Bailey, V. A. Khokhlova, O. A. Sapozhnikov, S. G. Kargl, and L. A. Crum,"Physical Mechanisms of the Therapeutic Effect of Ultrasound" , Acoustical Physics,2003, Vol. 49, No. 4, pp. 369–388.
[2]     Thomas A. Leslie, James E. Kennedy, "Highintensity Focused Ultrasound Principles, Current Uses, and Potential for the Future", Ultrasound Quarterly, 2006, Vol. 22, pp. 263-272.
[3]     Bjørnø L, “Characterization of biological media by means of their non-linearity,” Ultrasonics, 1986, Vol. 24, pp. 254-259.
[4]     Khokhlova VA, Bailey MR, Reed JA, Cunitz BW, Kaczkowski PJ, Crum LA, “Effects of nonlinear propagation, cavitation, and boiling in lesion formation by high intensity focused ultrasound in a gel phantom,” J Acoust Soc Am, 2006, vol. 119, pp. 1834-1848.
[5]     Tavakkoli J., Sanghvi N.T. ,”Ultrasound-guided HIFU and Thermal Ablation “. In: Frenkel V., ed. "Therapeutic Ultrasound: Mechanisms to Applications", Nova Science Publishers, Hauppauge, NY, January 2011, Chapter 6, 137- 161.
[6]     Zagzebski JA, Lu ZF, Yao LX. "Quantitative ultrasound imaging: In vivo results in normal liver. ",Ultrason Imaging , 1993,Vol. 15, pp.335- 351.
[7]     Bamber JC, Hill CR. Ultrasonic attenuation and propagation speed in mammalian tissues as a function of temperature. Ultrasound Med Biol, 1979, Vol. 5, pp. 149-157.
[8]     Seip R, Tavakkoli J, Wunderlich A, Sanghvi NT, Dines KA, Crum LA. Real-time detection of multiple lesions during high intensity focused ultrasound (HIFU) treatments. 2'nd Int Symp on Therapeutic Ultrasound, 29 July-1 August 2002b, Seattle, WA; Conference Proceedings, pp. 168- 175.
[9]     Erich Carr Everbach,”Tissue composition determination via measurement of the acoustic nonlinearity parameter”, 1989, pp. 2:22.
[10] Law WK, Frizzell LA, Dunn F, “Comparison of thermodynamic and finite amplitude methods of B/A measurement in biological materials,” J Acoust Soc Am, , 1983, vol. 74, pp. 1295-1297.
[11] Fatemi M, Greenleaf JF, “ Real-time assessment of the parameter of nonlinearity in tissue using ‘nonlinear shadowing’,” Ultrasound Med Biol , 1996, vol. 22, pp. 1215-1228.
[12] Zhang D, Gong XF, “Experimental investigation of the acoustic nonlinearity parameter tomography for excised pathological biological tissues,” Ultrasound Med Biol, 1999, vol. 25, pp. 593-599.
[13] X Gong,D Zhang,J Liu,H Wang,Y Yan,and X Xu,“Study of acoustic nonlinearity parameter imaging method in reflection mode for biological tissue,”The journal of the Acoustical Society of America , 2004, vol. 116, pp. 1816-1819.
[14] Y Fujii,N Taniguchi,I Akiyama,JW Tsao,and K Itoh,“A new system for in vivo assessment of the degree of nonlinear generation using the second harmonic component in echo signal,”Ultrasound Med Biol , 2004, vol. 30(11), pp. 1511-1517.
[15] فاطمه باقری، حمید بهنام، جهانگیر توکلی و سیاوش رحیمیان، "ارزیابی درجه غیرخطی بودن انتشار اولتراسوند جهت کمی سازی HIFU"، نوزدهمین کنفرانس مهندسی برق (ICEE2011)، دانشگاه امیرکبیر.
دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 2
تابستان 1390
صفحه 117-125

  • تاریخ دریافت 24 خرداد 1394