生物组织动态衰减系数测量实验设计及热损伤预报研究

来源：计量学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：陈飞, 石婉婷, 赵鹏, 沈超

摘要：高强度聚焦超声肿瘤治疗中，需要精准预报热损伤结果。使用聚焦超声对样品组织进行加热，使用“组织插入替代法”测量猪脂肪、肌肉、猪肝的声速及厚度，测量变温过程中组织的衰减系数，并给出了1 MHz时多层生物组织衰减系数与温度的拟合公式。使用COMSOL建立了非线性声传播及生物组织传热多物理场耦合模型，分析了动态衰减系数对热损伤预测结果的影响。实验结果表明，在升温过程中，3种离体组织的衰减系数对温度具有强依赖性，且呈现出不同的变化规律；仿真结果表明，动态衰减系数会导致更高的温升及更大的热损伤面积。研究结果可用于指导临床医生优化HIFU治疗方案，实现精准治疗。

关键词：声参数测量,高强度聚焦超声,动态衰减系数,组织插入替代法,多物理场耦合,热损伤

基金资助：浙江省属高校基本科研业务费专项(2023YW96)