高强度聚焦超声换能器温度场的数值仿真

• 作者: 孙武军 尹军刚 张弥左 李文龙 李智华 菅喜岐
• 来源期刊: 生物物理学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 高强度聚焦超声 相控聚焦 温度场 曲面阵列
• 年，卷（期）: 2009,（5）
• 所属期刊栏目: 技术与方法
• 页码范围: 366-372
• 页数: 7页
• 分类号: Q6-81
• 语种: 中文

摘要

相控阵高强度聚焦超声换能器可以通过换能器上不同阵元发射超声波的时间不同来实现变焦、多焦点.该论文应用Westervelt方程的近似式,结合Pennes热传导方程,以人体乳房为例,FDTD(finite difference time domain)仿真对比研究平面阵列相控聚焦换能器与曲面阵列相控聚焦换能器形成温度场的特性,同时数值仿真研究不同占空比的正弦激励函数、不同治疗频率、声强对曲面阵列相控聚焦换能器超声温度场的影响.研究结果表明曲面阵列相控聚焦换能器能有效地减少皮肤处的温升,对皮肤的伤害较小;对于曲面阵列相控聚焦换能器,不同占空比的正弦激励函数形成的可治疗区域(60℃以上)大小差别不大,但最高温度不同;随着频率升高,形成的可治疗区域体积减小;随着输入声强的增大,可治疗区域变大,但焦距不变.