초음파 커플링 젤의 적용은 HIFU 장치와 환자 간의 물리적 인터페이스에서 가장 중요한 단일 변수입니다. 고강도 집속 초음파(HIFU) 시술에서 젤은 두 가지 필수적인 기능을 수행합니다. 첫째, 음파가 실제로 조직을 관통하도록 하는 전도성 다리 역할을 하고, 둘째, 피부 표면의 심각한 열 손상을 방지하는 보호 장벽 역할을 합니다. 이 매질 없이는 음향 에너지가 흡수되지 않고 반사되어 시술이 효과가 없고 위험해집니다.
핵심 요점: 공기는 초음파 에너지에 대한 절대적인 장벽입니다. 커플링 젤은 에너지 손실 없는 전달을 위해 공기 간극을 제거하는 이중 목적을 수행하는 동시에 접촉 지점에서 미세 기포의 과열 및 공동 현상으로 인한 피부 화상을 방지합니다.
음향 전달의 역학
공기 장벽 극복
공기는 음향 절연체입니다. 트랜스듀서와 피부 사이에 미세한 공기층만 있어도 음파 전달을 상당히 방해합니다.
커플링 젤은 이 공기를 완전히 대체합니다. 초음파 에너지가 장치에서 신체로 이동할 수 있도록 연속적이고 음향적으로 호환되는 매질을 만듭니다.
에너지 효율 보장
HIFU가 효과적이려면 특정 초점 깊이에 높은 에너지 수준이 도달해야 합니다. 커플링 젤은 에너지 손실 없이 음향 에너지가 조직으로 들어가도록 보장합니다.
불량한 커플링으로 인해 전달이 비효율적이면 장치는 표적 조직에 의도된 치료 효과를 전달할 수 없습니다.
중요 안전 기능
표면 화상 방지
안전은 젤의 두 번째 중요한 역할입니다. 주요 참조에서는 젤이 가열 또는 공동 현상으로 인한 피부 화상을 방지한다고 강조합니다.
구체적으로, 젤은 피부-트랜스듀서 인터페이스에서 미세 기포의 형성과 붕괴를 방지합니다.
공동 현상 위험 완화
고강도 전달 중에 공기 주머니(미세 기포)가 존재하면 급격한 팽창 및 붕괴(공동 현상)가 발생할 수 있습니다.
이 과정은 극도로 국소화된 열을 발생시킵니다. 고품질 커플링 젤은 이러한 미세 기포를 제거하여 에너지가 더 깊은 층으로 통과하는 동안 표피를 열 손상으로부터 보호합니다.
일반적인 적용 실수
부적절한 커버리지 위험
젤 층을 너무 얇게 바르는 것은 흔한 시술 오류입니다.
트랜스듀서 막이 마찰을 일으키거나 피부와의 접촉을 잃으면 즉시 공기 간극이 형성됩니다. 이는 에너지 전달을 방해하고 피부 표면에 "핫스팟"을 만듭니다.
젤 품질 저하
모든 젤이 필요한 음향 특성이나 점도를 제공하는 것은 아닙니다.
저품질 또는 건조된 젤을 사용하면 필요한 밀봉을 유지하지 못할 수 있습니다. 이는 공기를 다시 방정식에 도입하여 에너지 반사와 잠재적 부상을 초래합니다.
시술 성공 보장
커플링 젤의 선택과 적용은 HIFU 장치 자체의 보정만큼 엄격하게 취급되어야 합니다.
- 효능에 중점을 둔다면: 손실 없이 초점 깊이까지 에너지 전달을 극대화하기 위해 넉넉하고 연속적인 고품질 젤 층을 보장하세요.
- 환자 안전에 중점을 둔다면: 미세 기포 공동 현상 및 결과적인 표면 화상을 방지하기 위해 인터페이스의 모든 공기 간극을 제거하세요.
궁극적으로 커플링 젤은 HIFU 에너지가 표적을 치유하는지 아니면 표면을 손상시키는지를 결정하는 보이지 않는 구성 요소입니다.
요약 표:
| 기능 | 커플링 젤의 역할 | 부적절한 적용의 결과 |
|---|---|---|
| 에너지 전달 | 공기 간극을 제거하여 전도성 다리 역할을 합니다. | 에너지 반사, 효능 손실 및 좋지 않은 결과. |
| 안전 보호 | 미세 기포 공동 현상 및 국소 과열을 방지합니다. | 심각한 열 손상 및 표피 표면 화상. |
| 물리적 인터페이스 | 트랜스듀서와 피부 간의 연속적인 접촉을 유지합니다. | 갇힌 공기 주머니로 인한 마찰 및 "핫스팟". |
| 시술 성공 | 정확한 초점 깊이 에너지 전달을 보장합니다. | 일관성 없는 치료 및 환자 불편. |
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참고문헌
- Huizhong Cui, Xinmai Yang. Laser-enhanced cavitation during high intensity focused ultrasound: An <i>in vivo</i> study. DOI: 10.1063/1.4800780
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