2008-08-012024-05-18https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/709809摘要：腫瘤一直是國人死亡的主要原因，其中尤以肝癌位居首位。由手術的方式言之，除了切除療法外，目前以肝栓塞化療TACE （TransArterial Chemo Embolisation）及射頻燒灼RFA（Radio Frequency Ablation）兩種較少侵入式（mini invasive）之方式為主，病患在術後仍會受到不同程度的身心及肉體痛楚。隨著超音波的發展，利用高強度超音波（2MHz～20MHz頻率）所產生的熱能，在完全不必侵入人體的方式下，可由局部聚焦的方式深至皮下十五公分處，在很短的時間內產生高熱而使肝腫瘤細胞永久的破壞。由於high-intensity-focal ultrasound（HIFU）涉及高頻的聲波，故古典的波動方程式已不再適用，而必需加入聲波於組織內因波的扭曲所引致的非線性行為及吸收現象。此外，因腫瘤組織與健康細胞物性之不同所造成的不均勻性亦需列入考慮。由於肝組織中包含著豐富的微血管及肝動、靜脈，故與微血管有關的灌流（perfusion）現象及與血管內血液流動有關的對流（convection）對超音波治療均會產生降溫的結果，故需在建立模式中列入考慮。由於HIFU涉及高強度的入射聲波，故在肝組織中所引致的acoustic streaming現象必需考慮在求解肝動脈內之血液流動行為。本研究除了要建立由acoustic、thermal及hydrodynamic三個場耦合的三度空間非淺性系統外，主要還要克服的兩個學術困難如下：在如20cm×20cm×20cm的組織中，(i)分析頻率介於2MHz～15MHz的聲壓分佈計算及(ii)和非線性聲場有關的非反射性邊界條件的推導。簡言之，本研究的學術重點在於發展一物理合宜且計算有效的非線性波動方程算則，並將其與thermal-hydrodynamic耦合場有關的HIFU肝腫瘤熱燒灼之surgical planning，以達成此一研究在全球領先的目標。