Численное исследование высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука (HIFU) для уменьшения жировой ткани

Введение: Целью данного исследования было изучение влияния толщины жирового слоя и глубины фокусировки на распределение давления и температуры в тканях. Методы: При моделировании лечения высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком (HIFU) использовали компьютерные модели кожно-жирового слоя. Поле акустического давления рассчитывали с помощью нелинейного уравнения Вестервельта и связывали с уравнением теплопереноса в биоткани Пеннеса для определения распределения температуры. Для изучения влияния толщины жирового слоя на распределение давления и температуры толщину жирового слоя за фокальной точкой (z = 13,5 мм) изменяли от 8 до 24 мм с шагом 2 мм. Были получены спектры распределения давления и температуры. Результаты: Результаты моделирования были валидированы экспериментальными данными; коэффициент корреляции составил 98% (p < 0,05). Для толщины жирового слоя 8–14 мм выявлено статистически значимое различие амплитуды давления и распределения температуры (p < 0,05). При смещении фокальной точки с 11,5 до 13,5 мм максимальное акустическое давление в фокальной точке увеличилось на 66%, а максимальная температура — на 56%. Заключение: Разработка индивидуального плана лечения с учетом толщины кожи и жирового слоя может способствовать предотвращению побочных эффектов и оптимизации процесса лечения методом HIFU.