| 저자(한글) |
ZHANG, Qian,WANG, Yi-zhe,ZHOU, Wen-zheng,XUE, Fan-fan,JIAN, Xi-qi |
| 초록 |
수치 시뮬레이션은 초강도 초점성 초음파(high-intensity focused ultrasound, HIFU) 온도장의 분포를 예측하는데 이용되는 효과적인 기법 가운데 하나이다. 본 연구에서는 인체 머리뼈 구조를 참고로, HIFU 경두개골 치료 모델을 구축한 후, Westervelt 음파 전달 방정식의 근사식과 Pennes 생체열 전달 방정식을 이용하여 HIFU 경두개골 치료 온도장의 분포를 수치 시뮬레이션하였으며, 시간 역전법을 이용하여 초점 영역 위치를 조절하고 두개골에서 비교적 높은 온도를 나타내는 부분의 열점(hot spot)을 제거함으로써, 입력한 음향 강도, 조사(irradiation) 시간, 에너지 변환 장치와 두개골 사이의 상대 거리가 두개골 내 초점 영역의 형성에 미치는 영향을 분석하고 연구하였다. 연구 결과, 시간 역전법으로 HIFU 경두개골 치료 과정에 형성된 초점 영역 위치를 조절하고 두개골에서 비교적 높은 온도를 나타내는 부분의 열점을 제거할 수 있었다. 열점을 제거한 후, 초점의 온도 상승은 뚜렷하게 감소되지 않았다. 열점 제거법을 이용하여 두개골에서 20 mm 떨어진 두개골의 피상조직(superficial tissue) 내에 60℃ 이상의 초점 영역을 형성할 수 있었는데, 형성된 초점 영역의 용적은 입력한 음향 강도 및 조사 시간의 증가와 더불어 비선형 증가 현상을 나타냈다. 즉 음향 강도가 클수록 같은 크기의 초점 영역 용적을 형성하는데 필요한 조사 시간이 더 짧았으며, 에너지 변환 장치와 두개골 사이의 거리는 두개골 내 형성된 초점 영역 용적의 크기에 영향을 미쳤다. |
