高强度聚焦超声 (HIFU) 在组织体模中的传播

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本教学案例研究高强度聚焦超声 (HIFU) 通过组织体模的传播。HIFU 广泛用于各种不同的生物医学应用,例如肿瘤的热消融、经颅 HIFU 手术、冲击波碎石术等。HIFU 换能器通常包含一个聚焦透镜,使发射的超声波信号在聚焦区内达到最高强度。当发射的信号具有足够高的幅度时,非线性效应会变得明显,从而导致在信号传播过程中产生高次谐波。

本例使用“非线性压力声学,时域显式”物理场接口模拟 HIFU 信号的非线性传播。其中,源位置的信号幅度足以产生高次谐波,但不足以形成激波。发射的信号是一个猝发声脉冲,它在传输过程中只占据有限的计算域。通过使用“自适应网格细化”在信号传播后自动重新划分网格,使网格足够精细,可以根据需要解析高次谐波。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:


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