Wpływ zmienności właściwości fizycznych tkanki na rozkład temperatury w tkance przy terapeutycznym oddziaływaniu ultradźwięków

Artykuł dotyczy numerycznego wyznaczania in vivo przestrzennego i czasowego rozkładu temperatury po oddziaływaniu na tkankę zogniskowaną wiązką ultradźwiękową małej mocy. Celem pracy jest analiza wpływu parametrów fizycznych tkanki na rozkład temperatury oraz przedstawienie wyników obliczeń dla modelu wątroby szczura, w którym uwzględniono zależność parametrów fizycznych tkanki od temperatury. Wykazano, że przewidywana temperatura tkanki po 20-minutowym oddziaływaniu w większym stopniu zależy od zmiany przewodnictwa cieplnego tkanki niż od jej ciepła właściwego. Parametry materiałowe wody i tkanki wątroby przyjęto na podstawie danych z literatury. Założono, że geometria modelu numerycznego odpowiada rzeczywistemu położeniu obszaru oddziaływania względem głowicy emitującej zogniskowaną wiązkę ultradźwiękową.

The paper concerns the numerical calculation of the spatiotemporal distribution of the temperature field induced by a low power focused ultrasound beam within tissues in vivo. The aim of the study was to analyze the influence of various tissue parameters on the temperature distribution and to present the results of calculations for the rat liver model, taking into account the dependence of physical parameters on the temperature. It was shown that the predicted tissue temperature after 20 minutes of interaction depends more on the tissue thermal conductivity than its heat capacity. The material parameters of water and liver tissue were taken from the literature, and the geometry of numerical model corresponds to the actual location of the interaction area of the transducer emitting highly focused ultrasound beam.