以超音波破壞微氣泡之穴蝕效應近年來在診斷及治療上皆有許多重要的應用。由於超音波的深度聚焦特性,使非侵入式之治療方法具有相當的可行性。在超音波所有非加熱性的效應中,穴蝕效應在治療方面,具有相當高之潛力。 穴蝕效應對人體組織或細胞造成損傷,主要的成因為微氣泡之破裂。造成穴蝕效應之微氣泡稱為穴蝕核。欲探討穴蝕效應治療法,本研究分為誘發及偵測兩方面來討論。就誘發條件上來說,由於人體中之穴蝕核濃度過低且分布不均,造成誘發穴蝕效應的條件難以控制及預測。解決的方法之一為注射超音波對比劑至人體中。超音波對比劑可以提供大量之穴蝕核,且其對聲波有強散射回音的特性,可利用做為偵測之工作。本研究所採用之穴蝕核以Levovist®及微脂體微氣泡為主。另外,我們選擇中心頻率為1 MHz之探頭做為誘發穴蝕效應之用,探頭最大的負壓值為1.6 MPa。本研究並提出兩類波形以有效誘發穴蝕效應,分別為串接法及重疊法。而偵測穴蝕效應方面,本研究利用穴蝕產生之寬頻訊號,輔以商用超音波儀B-mode影像之亮度變化,以量化穴蝕效應的程度。此外,為避免諧波訊號對偵測的干擾,選用中心頻率為10 MHz之探頭以偵測穴蝕效應。 本研究已建立一套實驗系統,探討有效誘發超音波穴蝕效應的條件,並能準確偵測穴蝕效應之程度。我們亦建立穴蝕實驗有關之模擬,模擬之模型工具為Rayleigh-Plesset方程式及Runge-Kutta法,以觀察氣泡在液體中,受聲波驅動時氣泡的半徑變化,進一步將模擬與前述之穴蝕效應實驗做結合。研究結果發現串接共振及非共振頻率訊號以及重疊共振頻率及次諧波頻之訊號,較傳統之單頻訊號有較佳之效果。研究之長期目標為配合微脂體之靶向功能及藥物輸送功能,開發創新之惡性腫瘤治療技術,藉以提升超音波惡性腫瘤治療之效能。...
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