HIFU Transducers Designs and Ultrasonic Treatment Methods for Biological Tissues
| Автори | A.N. Rybyanets , I.A. Shvetsov, S.A. Shcherbinin, E.I. Petrova, N.A. Shvetsova |
| Приналежність |
Research Institute of Physics, Southern Federal University, 194 Stachky Ave., 344090 Rostov-on-Don, Russia |
| Е-mail | arybyanets@gmail.com |
| Випуск | Том 10, Рік 2018, Номер 2 |
| Дати | Одержано 21.11.2017; у відредагованій формі 26.04.2018; опубліковано online 29.04.2018 |
| Посилання | A.N. Rybyanets, I.A. Shvetsov, S.A. Shcherbinin, et al., J. Nano- Electron. Phys. 10 No 2, 02043 (2018) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.10(2).02043 |
| PACS Number(s) | 87.85.em, 87.85.Ox |
| Ключові слова | Ultrasonic transducer, High intensity focused ultrasound, Acoustic field, Theoretical modeling, Hemostasis, Porous piezoceramics, Deep arterial bleeding. |
| Анотація |
The purpose of this study was to evaluate the feasibility of high intensity focused ultrasound (HIFU) for ultrasonic treatment of biological tissues, particularly, for hemostasis of deep arterial bleeding. The results of designing, modelling and evaluation of an ultrasound applicator capable of creating thermal lesions in the arterial vessels were presented. New effective HIFU transducers designs and ultrasonic methods for stopping deep arterial bleeding were developed and estimated. Mathematical modelling of the HIFU transducers and acoustic fields were performed. The experiments were made on acoustic vascular phantoms as well as on lamb’s femoral artery at a standard protocol. During ultrasound exposure, arterial blood flow was temporarily stopped using intravascular balloon. Postponed hemostasis was observed at lamb’s femoral artery experiments for all HIFU treatments. It was demonstrated that HIFU can be used to stop active bleeding from vascular injuries including punctures and lacerations. The results of theoretical modelling, acoustic measurements, and in vivo vascular experiments prove the efficacy, safety and selectivity of developed HIFU transducers and methods used for enhancing of tissue lysis and hemostasis. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив матеріалу шару на частотні характеристики багатомодового приймача [02001-1-02001-5]2) Дослідження фотолюмінесценції ZnO наноструктур, вирощених гідротермічним методом [02002-1-02002-4]
3) Особливості електрон-електронної взаємодії в квантово-розмірних об’єктах [02003-1-02003-6]
4) Фізичні основи створення безконтактних ультразвукових частотних сенсорів для дослідження нанокристалічних феромагнітних матеріалів [02004-1-02004-9]
5) Nanoparticles Transport Using Polymeric Nano- and Microgranules: Novel Approach for Advanced Material Design and Medical Applications [02005-1-02005-6]
6) Electrothermal and Optical Properties of Hybrid Polymer Composites [02006-1-02006-5]
7) Механічні та електричні властивості феритів NixCo1 – xFe2O4 [02007-1-02007-6]
8) Електрофізичні властивості наноструктурованих сегнетоелектриків в потужних імпульсних електричних полях [02008-1-02008-5]
9) Formation of the Microcrystalline Structure in LiNbO3 Thin Films by Pulsed Light Annealing [02009-1-02009-4]
10) Physical Adsorption of N-containing Heterocycles on Hexagonal Boron Nitride: DFT-D3 Study [02010-1-02010-6]
11) Effects of Three-Dimensional Noncommutative Theories on Bound States Schrödinger Molecular under New Modified Kratzer-type Interactions [02011-1-02011-6]
12) Investigation of Urbach Energy of CdS Thin Films as Buffer Layer for CIGS Thin Film Solar Cell [02012-1-02012-5]
13) НВЧ теорія ефективного середовища для метаматеріала з циліндричними феромагнітними включеннями з довільною формою поперечного перерізу [02013-1-02013-6]
14) Множинні взаємодії хвиль в мультигармонічних двопотокових супергетеродинних лазерах на вільних електронах з гвинтовими електронними пучками [02014-1-02014-9]
15) Ентропія кластерної системи в розплаві кремнію [02015-1-02015-5]
16) The Influence of Laser Irradiation and Ultrasound on the Structure, Surface Condition and Electrical Properties of TiS2/C Composites [02016-1-02016-5]
17) Поліграфенові покриття на міді: механізми зародження та ростуПолиграфеновые покрытия на меди: механизмы зарождения и роста [02017-1-02017-6]
18) Структура та електрохімічні властивості пористих вуглецевих матеріалів, отриманих із сахаридів [02018-1-02018-7]
19) Photoluminescence Excitation in Nanocomposites Polyvinylpyrrolidone/ZnO [02019-1-02019-5]
20) Ionization of Impurities by a Constant Electric Field in Graphene with a Wide Forbidden Band [02020-1-02020-5]
21) Modelling Graphene-based Transparent Electrodes for Si Solar Cells by Artificial Neural Networks [02021-1-02021-6]
22) Energy Efficient Design of Four-operand Multiplier Architecture using CNTFET Technology [02022-1-02022-8]
23) Особливості впливу невеликих доз високоенергетичного гамма-випромінювання на фотоелектричні та спектральні характеристики структур власний оксид-ІnSe [02023-1-02023-7]
24) Фото-електричні властивості кремнієвих структур із нанокомпозитним епоксидно-полімерним шаром [02024-1-02024-6]
25) Термодинаміка квазістійких станів ПВХ з металонанодисперсним наповнювачем [02025-1-02025-5]
26) Неоднорідні стани в тонкошарових кристалах з неспівмірною надструктурою [02026-1-02026-6]
27) Comparative Study of Temperature Effect on Thin Film Solar Cells [02027-1-02027-6]
28) Механізми струмопереносу в анізотипних гетеропереходах p-NiO/n-SiC [02028-1-02028-4]
29) Фотоелектричні процеси в тонкоплівкових сонячних елементах на основі CdS / CdTe з органічним тильним контактом [02029-1-02029-4]
30) Електричні та фотоелектричні властивості поверхнево-бар’єрних структур МоOх/n-Si [02030-1-02030-6]
31) Studies on Cu and TiO2 Water-based Nanofluids: A Comparative Approach in Laminar Flow [02031-1-02031-6]
32) Використання вольфраму як бар’єрного шару у багатошарових рентгенівських дзеркалах Sc/Si [02032-1-02032-8]
33) Забезпечення синхронізації мод в волоконних кільцевих лазерах [02033-1-02033-8]
34) Refinement Analysis using the Rietveld Method of Nd1.2Fe1O3 Oxide Material Synthesized by Solid-State Reaction [02034-1-02034-4]
35) Вплив постійного і високовольтного імпульсного потенціалів зміщення на структуру і властивості вакуумно-дугових (TiVZrNbHf)Nх покриттів [02035-1-02035-6]
36) Properties of Undoped and (Al, In) Doped ZnO Thin Films Prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis for Solar Cell Applications [02036-1-02036-5]
37) Джозефсонівський контакт малої ємності у флуктуючому середовищі [02037-1-02037-7]
38) Transport Phenomena for Development Inductive Elements Based on Silicon Wires [02038-1-02038-5]
39) Effect of Iron Doping on Physical Properties of NiO Thin Films [02039-1-02039-4]
40) Indirect Interaction in Graphene Nanostructures [02040-1-02040-3]
41) Thin Film Systems Based on ZnO/SiC and ZnO/C [02041-1-02041-3]
42) Design of Band-Stop Filter Composed of Array Rectangular Split Ring Resonators [02042-1-02042-3]
43) Impact of Inter-Wall Distance on Physical Properties of Metal-Semiconducting Double Walled Carbon Nanotube Quantum Dot [02044-1-02044-3]
44) Performance of p-i-n Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Film Solar Cells Device [02045-1-02045-3]
45) Collision of Two-dimensional Ultrashort Optical Pulses in the Medium with Carbon Nanotubes and the Order Parameter [02046-1-02046-3]
46) Structure Features of Bismuth Films Doped with Tellurium [02047-1-02047-3]
