高強度聚焦超聲聲場的仿真與測量.pdf

1、高強度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU）是近年來發(fā)展較快的無創(chuàng)腫瘤治療技術(shù)，其中聲場焦域的準(zhǔn)確測量與仿真是提高HIFU治療安全性的關(guān)鍵部分。 在聲場仿真方面，本文針對目前對HIFU聲場仿真方法中無法對不規(guī)則界面進行仿真的缺點，提出了利用一種新的方法點聲源法來解決這個問題，并在相同條件下，用點聲源法和瑞利積分法分別計算圓形活塞聲源在脫氣水中的聲場。通過對結(jié)果作比較，驗證了該法的

2、可行性。 在聲場測量方面的控制模塊中，當(dāng)前HIFU超聲聲場測量分布式測量系統(tǒng)中，采用示波器作為數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)姆桨?，由于示波器處理的高頻信號數(shù)據(jù)量大，使得該方案在測量聲場時不能在勻速運動過程中實現(xiàn)均勻采樣，且由于測量時間長，測量工作量大，不能保證測量過程中采集的信號的穩(wěn)定性。針對這些缺點和不足，本文改進了用于高強度聚焦超聲聲場測量的數(shù)據(jù)采集控制裝置，本系統(tǒng)設(shè)計的控制裝置將步進電機運動控制、A/D轉(zhuǎn)換和信號傳輸模塊集成在一塊電路板

3、上，同時還增加了信號預(yù)處理模塊和限位器監(jiān)測模塊。在解決了示波器處理的數(shù)據(jù)量大、信號傳輸?shù)膶崟r性和穩(wěn)定性問題的同時，還簡化了測量系統(tǒng)，降低了成本。并且具有采樣速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定，實施簡單等優(yōu)點。在聲場測量方面的機械傳動結(jié)構(gòu)中，本文提出了通過調(diào)節(jié)機械結(jié)構(gòu)四腳的高度來達到機械結(jié)構(gòu)的絕對水平狀態(tài)，從而達到簡化水聽器調(diào)節(jié)方式的目的。同時依據(jù)實際聲場測量的情況，減少了Z軸的電機控制，達到了簡化測量系統(tǒng)的目的。該系統(tǒng)已經(jīng)初步在HIFU的聲場測量中應(yīng)用，