Effekten av blodperfusionshastigheten på temperaturfördelningen inducerad av multipla, skannade och fokuserade ultraljudsstrålar i hundnjurar in vivo

Effekten av blodperfusionshastigheten på temperaturfördelningen under skannad, fokuserad ultraljudshypertermi undersöktes med hjälp av en in vivo-modell för hundnjurar. Resultaten visade att ultraljudsstrålarna kunde tränga igenom kroppsväggen utan allvarlig distorsion och att de kunde användas för att inducera kontrollerade temperaturhöjningar i målvolymen. Blodperfusionshastigheten i den uppvärmda vävnaden modifierade temperaturfördelningen avsevärt och de temperaturer som uppnåddes i njuren utan flöde var ungefär fem gånger högre än i fallet med fullt flöde för samma tillämpade akustiska effekt. Det visades också att det mönster för effektnedfall som produceras av skannade fokuserade ultraljudsfält kan modifieras för att ge en acceptabel temperaturfördelning i olika perfusionssituationer. Liknande tendenser erhölls också genom att använda biovärmeöverföringsekvationen för att simulera experimentet. Både storleken på temperaturhöjningarna och perfusionens effekt på temperaturfördelningarna som erhölls i experimenten stämde överens med simuleringarna. Den största skillnaden uppstod vid höga perfusionshastigheter där experimenten visade betydande temperaturhöjningar utanför den skannade volymen och simuleringsresultaten förutsade knappt någon temperaturhöjning 5 mm utanför skanningen. Dessa observationer tyder på att både det teoretiska programmet för beräkning av effekt och temperatursimuleringarna kommer att ha ett värde vid utformning av optimala värmesystem, behandlingsplanering och retrospektiv utvärdering av de uppnådda temperaturfördelningarna.