高強度超聲聚焦
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-23
高強度超聲聚焦的實例教程
高強度超聲聚焦（High-intensity focused ultrasound，HIFU）是一種用于生物醫(yī)學領域的非侵入性技術(shù)，包括手術(shù)、癌癥治療和沖擊波碎石術(shù)。當施加高強度聚焦超聲時，超聲波在焦點上耗散實現(xiàn)組織凝結(jié)和消融。我們可以通過仿真進一步分析該技術(shù)的聲學特性和非線性性質(zhì)。
用于醫(yī)療的超聲聚焦
超聲聚焦是一種在臨床應用中廣泛使用的技術(shù)，它聚焦身體的特定區(qū)域，并能防止損害周圍健康組織的風險。高強度聚焦超聲與超聲成像類似，但它是一種侵入性較小的技術(shù)。這種技術(shù)使用較低的頻率，減少了其他治療方法中常見的副作用。
高強度超聲聚焦使用帶有聚焦透鏡的超聲波換能器，其發(fā)射的信號可以在聚焦區(qū)內(nèi)達到較高的強度水平。當信號達到高幅值時，非線性效應變得明顯并產(chǎn)生高次諧波。使用 COMSOL Multiphysics? 軟件和聲學模塊，我們可以對高強度聚焦超聲通過耗散介質(zhì)的非線性傳播進行建模。
在焦點區(qū)域內(nèi)模擬超聲波信號
本教程模型中使用的換能器外殼和鏡頭被假定為剛性的。半徑為（r）和孔徑為（a）的球面透鏡發(fā)出一個五個周期聲波脈沖，聚焦在位于組織中的焦點 F。信號的振幅為 0.1MPa，中心頻率為 1MHz，在傳播過程中只會涉及有限的部分域。當信號傳播時，振幅足以產(chǎn)生高階諧波，但不足以形成激波，這意味著不需要能夠捕獲激波的功能。
二維軸對稱幾何模型的圖解。
我們可以使用以下公式計算從信號到焦點的傳播時間：
其中，c 是聲速，d 是相應材料中的傳播距離。
使用 COMSOL Multiphysics 5.6 版提供的非線性壓力聲學，時域顯式 接口，我們可以模擬流體中的有限幅值高聲壓級非線性波。在本教程中，該接口使用間斷伽遼金有限元法(dG-FEM)，以雙曲守恒律的形式求解非線性聲學方程組。
展開 11、通過仿真分析高強度超聲聚焦技術(shù)在生物組織中的傳播
作者：
天佑有限元
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1820980
高強度超聲聚焦（High-intensity focused ultrasound，HIFU）是一種用于生物醫(yī)學領域的非侵入性技術(shù)，包括手術(shù)、癌癥治療和沖擊波碎石術(shù)。當施加高強度聚焦超聲時，超聲波在焦點上耗散實現(xiàn)組織凝結(jié)和消融。我們可以通過仿真進一步分析該技術(shù)的聲學特性和非線性性質(zhì)。
12、列車氣動外形分析：車頭越尖越好嗎？
作者：
白露丹楓
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821039
近年來，我國的高鐵取得了長足發(fā)展，以至于開始在海外的競爭中也開始聲譽顯赫。對于散仙這么一個小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時左右，現(xiàn)在高鐵僅需7小時左右。我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設計必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風阻到底能達到一個什么樣的程度呢？
12、基于ABAQUS的建筑結(jié)構(gòu)時程分析
作者：
??N
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821345
2021年5月18日下午，位于深圳市華強北商圈的賽格大廈出現(xiàn)強烈晃動現(xiàn)象，一位當時在賽格大廈電子企業(yè)工作者坦言大廈出現(xiàn)明顯晃動后，他們沒法在高樓里安心工作。正當人們還不明具體原因時，5月19日中午和20日中午大樓再次出現(xiàn)了晃動。
展開 在此例中，16 個壓電換能器元件發(fā)射的低強度超聲信號在聚焦區(qū)延伸了若干毫米。在這個階段，我們可以運行傳熱和損傷仿真，以確定不可忽略的強度是否導致聚焦區(qū)和換能器（ W/cm2）之間溫度過高，還是可以在手術(shù)中進行使用。
轉(zhuǎn)載自 cn.comsol.com/blogs，原作者 Thomas Clavet
超聲聚焦廣泛應用于各類工業(yè)設備與技術(shù)中，例如我們熟悉的無損檢測（NDT）和醫(yī)學成像。高強度聚焦超聲（HIFU）是此技術(shù)的一項臨床應用，它利用探頭將大部分能量集中到目標組織區(qū)域，使組織發(fā)生凝固性壞死。本文將重點對超聲聚焦的仿真過程進行探討。
設計無創(chuàng)超聲設備的換能器
超聲波擁有一大優(yōu)勢：無需貫穿發(fā)射信號與目標之間的傳播路徑，就能夠到達金屬、人體器官或生物組織內(nèi)部。與外科醫(yī)生使用的醫(yī)療手術(shù)刀不同，超聲波不會在患者皮膚上留下任何疤痕，它能精準地對目標組織進行治療，周圍的健康組織受損傷的風險也很低。聚焦超聲波已用于或可用于治療前列腺癌和乳腺癌、高血壓，甚至是青光眼等疾病。
根據(jù)不同的換能器設計，超聲波有幾種聚焦方式。COMSOL Multiphysics? 軟件是模擬和優(yōu)化換能器的有力工具。設計一款能夠有效制造出可到達靶區(qū)的超聲場的換能器可能是一項棘手的任務。它依賴于發(fā)射信號的頻率和功率；超聲波傳播介質(zhì)的衰減和吸收；當然還有換能器本身的位置和尺寸。
圖 1：超聲換能器產(chǎn)生的聲場示意圖。
展開 5、仿真助力超聲聚焦的臨床應用研究
作者：
天佑有限元
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822214
超聲聚焦廣泛應用于各類工業(yè)設備與技術(shù)中，例如我們熟悉的無損檢測（NDT）和醫(yī)學成像。高強度聚焦超聲（HIFU）是此技術(shù)的一項臨床應用，它利用探頭將大部分能量集中到目標組織區(qū)域，使組織發(fā)生凝固性壞死。本篇文章將重點對超聲聚焦的仿真過程進行探討。
6、ANSA模型更改，第二種快速修改網(wǎng)格的方法
作者：CAE備忘錄
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822378
上一期文章中寫過，修改哪的模型就改哪的模型。本次給大家介紹改動相對比較分散的模型修改方法，這種方法適用知道哪些面修改了，我們就把這些修改的面提取出來，再導入原網(wǎng)格中進行修改網(wǎng)格模型，如果上次的方法叫局部修改法，那么本次的方法就叫指哪打哪修改法。
7、工業(yè)SaaS是怎么煉成的
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1822386
工業(yè)軟件云生態(tài)的未來，必將形成摧枯拉朽之勢，掃除阻礙快速發(fā)展；也將擁有春風化雨的力量，帶動國內(nèi)中小企業(yè)恢復生機，欣欣向榮。這必然要求我們工業(yè)軟件上云的過程，既要有積沙成塔的恒心，亦要有化整為零的智慧。
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高強度超聲聚焦的最新內(nèi)容
Xia小組對基于NPCM的近紅外控制藥物遞送系統(tǒng)進行了大量研究，其中引入中空聚苯乙烯和金納米容器作為載體，并裝載NPCM和治療劑，從而實現(xiàn)直接加熱或高強度聚焦超聲下的精確藥物遞送。
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