声学全息图用于表征亚兆赫兹频率的医疗超声波源

科学领域:

• 声学 声学 声学 声学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 超声波技术 超声波技术 超声波技术

背景情况:

• 超超声波应用使用0.2-1 MHz的超声波源来减轻骨引起的偏差和吸收.
• 准确地描述这些声源对于大脑内部的现场场模拟至关重要.
• 医疗超声波的既定测量最佳实践可能不适用于MHz以下的源,因为声学特性不同.

研究的目的:

• 调查和量化声场重建的错误,从测量全息图为MHz以下的超声波源.
• 确定最佳的测量平面尺寸,以准确地描述低频超声波场.
• 为了比较MHz以下源的测量要求与更高频率 (MHz) 医学超声波的测量要求.

主要方法:

• 使用在270和750千赫之间频率运行的三个传感器进行实验调查.
• 基于测量全息图的声场重建错误的分析.
• 与-20 dB光束直径相对应的不同测量平面大小的重建精度的比较.

主要成果:

• 焦点区域的重建错误为测量平面的2%以下,大约是-20 dB光束直径的1.3倍.
• 在源和焦点之间获得的,比-20dB直径大两倍的测量平面的根平均平方误差小于2%.
• 低频率需要更大的测量平面来减少与1MHz及以上运行的源相比的误差.

结论:

• 关于MHz医疗超声波的既定指导方针可能不直接适用于用于跨应用的MHz以下源.
• 需要更大的测量平面来实现MHz以下超声波源的精确声场表征.
• 改进的特征化方法对于在低频率下对大脑中超声波场的可靠建模至关重要.