Материалы портала «Научная Россия»

Как эффективно удалять опухоли ультразвуком

Как эффективно удалять опухоли ультразвуком
Ученые выяснили, какими характеристиками должны обладать ультразвуковые излучатели для дистанционного разрушения опухолей внутри тела сфокусированными  нелинейными волнами.

Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова и Университета штата Вашингтон выяснили, какими характеристиками должны обладать ультразвуковые излучатели для эффективного дистанционного разрушения опухолей внутри тела сфокусированными нелинейными волнами. Статья с результатами исследования опубликована в журнале IEEE Transactionson Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control.

Форма нелинейных ультразвуковых волн, используемых для хирургического воздействия на ткани, не гармоническая, она искажена за счет нелинейных эффектов и может даже содержать ударные участки большой амплитуды. Ультразвуковые волны с ударными фронтами не только нагревают ткань гораздо быстрее, чем гармонические, но и способны вызывать совершенно новые биологические эффекты. Появилось множество идей, как можно использовать такой усовершенствованный ультразвуковой скальпель, но специалисты до сих пор не знали, какой именно фокусирующий излучатель нужен в том или ином случае. На решение этой задачи и было направлено исследование российско-американской команды.

«Необходимо было учитывать множество технических, численных и чисто научных деталей, обладать серьезным опытом работы в этой области. Такой опыт был накоплен в нашей лаборатории», — сказала доктор физико-математических наук Вера Хохлова, доцент кафедры акустики физического факультета МГУ и ведущий автор статьи,.

Ученым удалось показать, что основной параметр излучателя — это угол схождения волнового пучка, показывающий, насколько сильно должен быть сфокусирован ультразвук. Было доказано, что чем больше этот угол, тем большей амплитуды ударного фронта можно достичь в фокусе. Авторы работы провели количественные оценки такой зависимости.

 Экспериментальные и теоретические зависимости пиковых давлений в фокусе 7-элементного излучателя ультразвуковой хирургии в зависимости от напряжения на источнике. На графике приведена фотография излучателя, его схема и профиль волны в фокусе, характерный для ударно-волнового воздействия (Источник — Павел Росницкий, МГУ имени М.В. Ломоносова).

Экспериментальные и теоретические зависимости пиковых давлений в фокусе 7-элементного излучателя ультразвуковой хирургии в зависимости от напряжения на источнике. На графике приведена фотография излучателя, его схема и профиль волны в фокусе, характерный для ударно-волнового воздействия (Источник — Павел Росницкий, МГУ имени М.В. Ломоносова).

[Публикация подготовлена Центром популяризации научных знаний МГУ им. М.В. Ломоносова]

опухоли ультразвуковой скальпель ультразвуковые излучатели

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий