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Updated: Jun 27, 2026
08:41
Ultrasound Velocity Measurement in a Liquid Metal Electrode
Published on: August 5, 2015
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从聚焦和线性超声波场的温度上升的基于测量的模拟,并通过实验验证其验证
Srinath Rajagopal1, Raphaela de Melo Baesso1, Piero Miloro1
1Ultrasound and Underwater Acoustics, National Physical Laboratory, Hampton Road, Teddington TW11 0LW, United Kingdom.
The Journal of the Acoustical Society of America
|October 14, 2025
概括
这项研究展示了一种准确模拟组织中超声波诱导加热的方法. 基于测量的模拟显示与实验温度上升有很好的一致性,减少了对广泛设备表征的需求.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学上
- 热物理 热物理
背景情况:
- 准确量化生物医学超声波场对于患者安全至关重要.
- 设备的表征需要在各种条件下进行耗时的测量.
- 测量高强度的治疗性超声波场,由于潜在的设备损坏,造成了挑战.
研究的目的:
- 展示一种方法来量化基于超声波诱导加热的测量模拟的准确性.
- 评估实验测量和模拟设置中的不确定性.
- 为了验证模拟准确性与实验数据对风险评估的验证.
主要方法:
- 在模仿组织材料 (TMM) 中进行了基于测量的温度升高模拟.
- 使用伪光谱时间域解析器 (k-Wave) 进行声学和热学建模.
- 进行了超声波加热实验,功率水平从1.1到4.3W,持续2-4分钟,用热电偶测量温度.
主要成果:
- 在TMM中峰值温度上升的范围从4.4~0.6°C到16.4~1.3°C.
- 与测量结果相比,模拟的温度上升显示了从-1.9%到6.7%的差异.
- 该方法证明了基于测量的模拟的准确性.
结论:
- 基于测量的模拟提供了一个准确而有效的方法来量化超声波引起的加热.
- 这种方法可以减少对生物医学超声波设备进行广泛实验性表征的需要.
- 经过验证的方法有助于对治疗性超声波应用的风险评估.
