Controlled ultrasound tissue erosion

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作者
Zhen Xu,Achi Ludomirsky,Lucy Youngmin Eun,Timothy L. Hall,B.C. Tran,J. Brian Fowlkes,Charles A. Cain
出处
期刊:IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:51 (6): 726-736 被引量:18
标识
DOI:10.1109/tuffc.2004.1304271
摘要

The ability of ultrasound to produce highly controlled tissue erosion was investigated. This study is motivated by the need to develop a noninvasive procedure to perforate the neonatal atrial septum as the first step in treatment of hypoplastic left heart syndrome. A total of 232 holes were generated in 40 pieces of excised porcine atrial wall by a 788 kHz single-element transducer. The effects of various parameters [e.g., pulse repetition frequency (PRF), pulse duration (PD), and gas content of liquid] on the erosion rate and energy efficiency were explored. An Isppa of 9000 W/cm/sup 2/, PDs of 3, 6, 12, and 24 cycles; PRFs between 1.34 kHz and 66.7 kHz; and gas saturation of 40-55% and 79-85% were used. The results show that very short pulses delivered at certain PRFs could maximize the erosion rate and energy efficiency. We show that well-defined perforations can be precisely located in the atrial wall through the controlled ultrasound tissue erosion (CUTE) process. A preliminary in vivo experiment was conducted on a canine subject, and the atrial septum was perforated using CUTE.
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