更新版:《超声相关文章中如何准确报告超声波辐照条件》

文摘   2024-10-13 09:25   四川  

昨天刊出的《超声相关文章中如何准确报告超声波辐照条件》发出后, 收到半夏老师的反馈建议。半夏老师谈到有一篇2022年的更新文章。今天一并解读如下: 

超声波治疗参数的报告分为三个不同的级别,每个级别都有其特定的要求。这些级别分别是:

最低级别报告(Minimum)

  • 临床系统技术细节:提供制造商提供的临床系统信息。

  • 治疗协议:包括换能器相对于组织/解剖的位置、治疗计划策略、治疗设置(功率、持续时间)、换能器的几何形状、中心频率和焦距范围。

  • 数据监测:如果系统提供数据监测,包括基于已知作用机制的峰值温度或热剂量、空化的存在与否。

  • 质量保证(QA)程序:如果进行了QA程序,需要报告。

  • 例子:患者在MRI引导下接受了聚焦超声波治疗,使用的是3特斯拉MRI系统和XX FUS系统,包括一个1024元素的相控阵换能器,直径30.7厘米,工作频率670 kHz。治疗前进行了参考扫描以确定换能器相对于目标的位置。通过将解剖MRI扫描与术前CT扫描融合,进行了治疗计划。随后进行了一系列低功率声波治疗(通常150至250声波瓦,10秒),通过磁共振热成像测定产生40至45°C的温度,确认焦点在三个正交平面的位置。之后进行10至20秒的治疗,逐渐增加功率(从300W开始,每次增加50W),并监测温度,最终治疗使最大体素温度达到55至63°C。

中级别报告(Medium / Standard / Intermediate)

  • 最低级别报告要求:包括所有最低级别报告的要求。

  • 治疗参数的详细信息:包括功率、焦点处的强度和压力、测量系统(辐射力平衡系统RFB、hydrophone)、换能器特性(元素数量、频率带宽等)。

  • 详细的温度信息:包括所用方法的细节,如热剂量和温度图。

  • 治疗监测:强烈建议进行治疗监测,并提供方法的细节,包括温度、热剂量、温度图,以及空化活动的水平、定位、监测方法和类型。

  • 例子:使用了频率为1.1 MHz、直径64 mm、中心开口20 mm、焦距15 cm、焦点3.3 mm 3 dB束宽的治疗换能器。治疗计划使用中心频率为5 MHz的超声线性成像阵列,并将焦点定位在肿瘤中心。治疗由50个0.1-ms长的脉冲组成,间隔1 ms,每20秒重复一次,持续2分钟。使用校准的0.2-mm针式hydrophone测量焦点处的峰值负压为1.65 ± x.xx MPa。US脉冲序列在静脉注射稀释的MBs后10秒开始,随后用100 mL生理盐水冲洗。该过程在10分钟间隔后重复一次。

最优级别报告(Optimum)

  • 中等级别报告要求:包括所有中等级别报告的要求。

  • 声场的详细表征:包括3D或轴向+径向beamplots的声压场和/或区域内感兴趣区域的强度空间分布的量化。如果报告强度,需要提供强度类型(峰值、平均值等)的细节。

  • 详细的监测方法描述:包括获取热剂量、峰值和平均温度、随时间记录的温度图、空化活动的定位、监测方法、类型和水平的硬件和方法。

  • 如果用于治疗计划的模拟:需要报告模型、软件、材料参数。

  • 为了评估不同功率水平下声压的变化,使用光纤hydrophone进行了测量。hydrophone连接到3-D定位器,并使用定制的MATLAB程序控制定位器,使用数字化设备采集hydrophone信号,并处理采集到的数据。HIFU系统被控制产生不同声波功率(500, 550, 600, 或 650 W)的超声波脉冲,频率为1.2 MHz,脉冲重复频率为10 Hz,每个脉冲40个周期。首先进行2D扫描以定位焦点位置,然后对3x3x3 mm立方体体积进行3D扫描。在每个位置记录峰值正压和峰值负压。扫描完成后,MATLAB程序将hydrophone定位在检测到的峰值位置,并在每个功率设置下进行三次重复的压力测量,以获得平均峰值正压和峰值负压的自由场压力值。

这些级别的报告要求旨在确保不同研究背景和资源的研究者能够提供足够的信息,以便其他研究者可以重复或比较他们的治疗结果。通过这种方式,可以促进超声波治疗技术的标准化和进步。


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