超声诊疗一体机VINNO 70空化调控功能及声学测量的研究

张 毅 冯 爽 唐娜娇 王亚辉 凌 涛 陈惠人 刘 政

超声影像诊断的最大优势是安全性好，原因是超声诊断仪的能量输出限制在平均声强（ISPTA）720 mW/cm2、机械指数（MI）1.9以内，其热效应和空化机械效应均较弱［1］。但若循环中存在超声造影剂微泡，诊断超声可能产生一定的生物学治疗效应［2］，主要包括微血管壁或组织通透性增高、血脑屏障开放、促进靶向释药等［3］。近年来有学者［4-5］将诊断超声联合微泡超声造影剂用于增强临床肿瘤化疗，初步取得较好的治疗效果。但超声诊断仪作为超声治疗设备存在输出能量低、声束不能聚焦治疗、参数调控性差、工作占空比低等不足。基于此，本实验在国产超声诊断仪的基础上，改进研发了一种相对适合低强度超声空化治疗的超声诊疗一体机VINNO 70，通过测量其主要声学参数，旨在验证其用于调控空化参数的性能。

材料与方法

一、超声仪器

VINNO 70超声诊疗一体机（苏州飞依诺科技有限公司），X4-12L线阵探头，频率4～12 MHz；S1-8C凸阵探头，频率3.5～7.0 MHz。该仪器对超声造影成像中的微泡击破模式（即Flash模式）进行了改进，可通过机械指数（MI，可调范围0～1.3）、脉冲宽度（PL，可调范围2～24个周期）、脉冲重复频率（PRF，可调范围10～2000 Hz）、探头中心频率（f，可调范围3.0～6.3 MHz）、脉冲/间歇时间等5个参数调控微泡空化，该治疗模式被称为VFlash模式。应用1.10版本软件的声输出控制模块将声输出能量控制在诊断范围。

为使超声能量在治疗感兴趣区（ROI）聚集，VFlash模式具有自适应可变焦域技术，该技术利用电子延迟相控和孔径控制技术汇聚声束，在扫描平面内划定的ROI形成任意可变的、能量高于周围的治疗靶区（可调范围1～5 cm），使靶区内微泡能被调控的空化参数激励。……