Карзова М.М., Папикян Л.А., Пестова П.А., Цысарь С.А., Нартов Ф.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А. «Характерные типы одиночных тепловых разрушений биоткани в различных режимах фокусировки мощного ультразвука» Акустический журнал, 72, № 4, с. 439-451 (2026)

В большинстве клинических систем неинвазивной HIFU хирургии основным механизмом абляции биотканей является тепловое воздействие с помощью фокусированного ультразвука. Создание объемных разрушений в ткани основывается на данных о параметрах единичных воздействий, зависящих от режима фокусировки. Представлены результаты лабораторных экспериментов по созданию одиночных тепловых разрушений различных типов в образцах говяжьего сердца ex vivo. Источником являлся одноэлементный излучатель с частотой 1.2 МГц, фокусным расстоянием 120 мм и диаметром 120 мм. Использовались слабо нелинейные и ударно-волновые непрерывные режимы облучения, а также импульсно-периодические ударно-волновые воздействия с длительностью импульсов от 10 до 50 мс и коэффициентом заполнения от 10 до 20%. Диапазон акустической мощности составлял от 90 до 500 Вт, амплитуда ударных фронтов в фокусе достигала 80 МПа, а полное время облучения составляло от 2 до 8 с. Сравнивались размеры, форма и внут-ренняя структура разрушений при различной длительности воздействия, пиковой и средней мощности. Определены режимы воздействия, вызывающие типичные формы разрушений: 1) “рисовое зерно”, 2) “головастик” с выпаренной центральной полостью в области “головы”; 3) “головастик” с одной или несколькими выпаренными полостями внутри, тепловым контуром и длинным узким тепловым хвостом; 4) тепловое разрушение конической формы с вытянутой вдоль мышечных волокон выпаренной полостью; 5) разрушение смешанного типа в форме “головастика” с механически разрушенным жидким содержимым и тепловым контуром по периметру. Показано, что использование импульсно-периодических ударно-волновых режимов облучения позволило в 8 раз ускорить получение одиночного теплового разрушения по сравнению с непрерывным режимом облучения той же средней мощности. Также была продемонстрирована возможность визуализации процесса формирования тепловых разрушений в ударно-волновых режимах при использовании диагностического ультразвука в B-режиме, основанной на рассеянии ультразвуковых волн на пузырьках кипения. Ключевые слова: высокоинтенсивный фокусированный ультразвук, HIFU, тепловая абляция, ударный фронт. DOI: 10.7868/S3034500626040011