Cavitation inception pressure and bubble cloud formation due to the backscattering of high-intensity focused ultrasound from a laser-induced bubble

2020 ◽  
Vol 147 (2) ◽  
pp. 1207-1217 ◽  
Author(s):  
Taisei Horiba ◽  
Toshiyuki Ogasawara ◽  
Hiroyuki Takahira
Acoustics ◽  
2019 ◽  
Vol 1 (4) ◽  
pp. 825-836
Author(s):  
Vanhille ◽  
Hynynen

We studied the effects of a small bubble cloud located at the pre-focal area of a high-intensity focused ultrasound field. Our objective is to show that bubbles can modify the bioeffects of an ultrasound treatment in muscle tissue. We model a three-dimensional ultrasound field in an idealized configuration of real operating conditions. Simulations are performed using a combined method based on the Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov equation, describing the ultrasound propagation, and a Rayleigh-Plesset equation, modeling the bubble oscillations. The nonlinear interaction of the ultrasound field and the bubble oscillations is considered. Results with and without bubbles for different void fractions of the cloud and different acoustic powers are compared. The cloud induces scattering, nonlinear distortion, and shielding of ultrasound, which increase the mechanical index in the pre-focal zone, shift the location, reduce the size, and modify the shape of the volume of tissue of high mechanical index values, and lower the pressure at the intended focus considerably. Although some hypothesis and parameters used in the models do not fit the real HIFU situations, the simulation results suggest that the effects caused by a bubble cloud located in the pre-focal area should be considered and monitored to ensure the safety of high-intensity focused ultrasound treatments.


2006 ◽  
Vol 175 (4S) ◽  
pp. 86-86
Author(s):  
Makoto Sumitomo ◽  
Junichi Asakuma ◽  
Yasumasa Hanawa ◽  
Kazuhiko Nagakura ◽  
Masamichi Hayakawa

2005 ◽  
Vol 173 (4S) ◽  
pp. 379-380
Author(s):  
James E. Kennedy ◽  
Rowland O. Illing ◽  
Feng Wu ◽  
Gail R. ter Haar ◽  
Rachel R. Phillips ◽  
...  

Praxis ◽  
2016 ◽  
Vol 105 (16) ◽  
pp. 971-977
Author(s):  
Jan Brachlow ◽  
Martin Kälin ◽  
Marco Randazzo ◽  
Beat Förster ◽  
Hubert John

Zusammenfassung. Das Prostatakarzinom zeigt eine hohe Prävalenz und ist daher für die behandelnden Ärzte medizinisch, aber auch gesundheitspolitisch relevant. PSA-Screening senkt die karzinomspezifische Mortalität, ist jedoch aufgrund der hohen Prävalenz mit einer Überdiagnostik verbunden. Dies fordert im Gegenzug einen verantwortungsbewussten Umgang mit dem PSA-Test («smarter screening»). Durch die robotergestützte Prostatektomie steht eine Therapie mit geringer Morbidität zur Behandlung des lokalisierten Prostatakarzinoms zur Verfügung. Das fokale Behandlungskonzept der HIFU (high-intensity focused ultrasound) ist vielversprechend, jedoch noch klinisch experimentell und sollte im Rahmen von Studien angeboten werden. Die Behandlungsmöglichkeiten beim metastasierten Prostatakarzinom wurden entscheidend vervielfältigt. Chemotherapie und die sekundäre Hormontherapie werden voraussichtlich vermehrt in früheren Phasen der Krankheit eine Rolle spielen, wodurch die Therapie für den einzelnen Patienten immer komplexer wird und individuell angepasst werden muss.


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