fa بررسی انکسار پرتوهای فراصوت در هایفوتراپی و بهینه سازی عمق کانونی مبدل فراصوت جهت افزایش دقت درمان فیزیک پزشکی Medical physics پژوهشي-کامل Research(Original) <p dir="RTL">سابقه و هدف: امروزه امواج متمرکز فراصوت با شدت بالا (<span dir="LTR">HIFU</span>) به عنوان تابش غیریونیزان جهت درمان سرطان استفاده می‌شود. پرتوهای فراصوت هنگام عبور از مرز دو محیط دچار انحراف می‌شوند که باعث کاهش تمرکز باریکه پرتو در داخل تومور می‌شود. هم‌چنین ممکن است منجر به ایجاد آسیب در بافت‌های سالم شوند. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات عمق کانونی مبدل ناشی از انحراف پرتوهای فراصوت بوده است.</p> <p dir="RTL">مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی ابتدا میزان جابجایی ناشی از اختلاف سرعت در دو بافت مشخص برای یک المنت ترانسدیوسر محاسبه شد. سپس به تمامی المنت‌های ترانسدیوسر تعمیم داده شد و میزان جابه‌جایی کلی محاسبه گردید. پیاده‌سازی الگوریتم‌های طراحی شده در نرم‌افزار متلب انجام شد. هم چنین برای انجام شبیه‌سازی هایفوتراپی از شبیه‌ساز <span dir="LTR">HIFU</span> سازمان غذا و داروی آمریکا استفاده گردید.</p> <p dir="RTL">یافته‌ها: نتایج نشان داد که انحراف پرتوها ناشی از اختلاف سرعت در دو بافت منجر به تغییر در نقطه کانونی می‌شود. بنابراینالگوریتمی جهت کنترل عمق کانونی ارائه شد که روی 4 مدل با دولایه بافت تست شد. نتایج نشان دادندکه در صورت استفاده از الگوریتم، بخش اعظم جابه‌جایی نقطه کانونی اصلاح می‌شود. هم‌چنین مشخص شد که بخشی از این جابه‌جایی ناشی از جذب باریکه در بافت‌ها می‌باشد.</p> <p dir="RTL">استنتاج: عدم کنترل جابه‌جایی نقطه کانونی می‌تواند باعث آسیب به بافت سالم شود. بنابراین بااستفاده از الگوریتم‌های محاسباتی می‌توان به طور چشم گیری جابجایی نقطه کانونی را در درمان به روش <span dir="LTR">HIFU</span> اصلاح کرد. این منجر به افزایش ایمنی و داشتن کنترل مناسب در درمان به روش <span dir="LTR">HIFU</span> می‌شود.</p> <p><strong>Background and purpose:</strong> Nowadays High-intensity focused ultrasound (HIFU) as non-ionizing radiation is used for cancer treatment. Ultrasound beams when crossing the border of two environments are refracted causing decrease in the beam focusing within a tumor. Also, it may induce damage to normal tissues. In this study, we evaluated the focal depth shift induced by ultrasonic beam refraction.</p> <p><strong>Materials and methods:</strong> At first, the level of shift caused by the difference in two specific tissues were calculated for one element of transducer. Then it extended to all of the transducer elements and total shift was calculated. Designed algorithms were implemented in MATLAB. Also, HIFU simulator was used according to the US Food and Drug Administration (FDA) regulations to simulate HIFU therapy.</p> <p><strong>Results:</strong> The results showed that beam refraction caused by different velocity shifted the focal point. Therefore, an algorithm was proposed for controlling the focal depth and was tested on four models with two layers of tissue. Results showed that using the proposed algorithm corrected much of the focal point shift. Also, it was noted that a part of this shift was caused by absorption of the beam in tissues.</p> <p><strong>Conclusion:</strong> Not controlling the focal point shift can induce damage to normal tissues. Therefore, using computational algorithms significantly corrected the focal point shift and lead to increasing safety and having adequate control in HIFU therapy.</p> اصلاح جابه‌جایی, عمق کانونی, شبیه‌ساز, هایفوتراپی refraction correction, focal depth, simulator, HIFU therapy 137 147 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3397-75&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Rezaei محمد رضائی 100319475328460084717 100319475328460084717 No Sleep Disorders Research Center, Kermanshah University of Medical Sciences (KUMS), Kermanshah, Iran مرکز تحقیقات اختلالات خواب، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Karim Khoshgard کریم خوش گرد khoshgardk@gmail.com 100319475328460084718 100319475328460084718 Yes Assistant Professor, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Faculty of Medicine, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran ستادیار، گروه فیزیک پزشکی و مهندسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Abbas Haghparast عباس حق پرست 100319475328460084719 100319475328460084719 No Assistant Professor, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Faculty of Medicine, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran ستادیار، گروه فیزیک پزشکی و مهندسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران