高強(qiáng)度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）腫瘤治療技術(shù)以其非侵入性、無(wú)毒副作用和可重復(fù)施治等特性已成功應(yīng)用于子宮肌瘤、乳腺癌、前列腺癌和肝癌等實(shí)體軟組織腫瘤的臨床治療,但對(duì)于有顱骨包裹的腦腫瘤治療而言,由于顱骨的非均質(zhì)性結(jié)構(gòu)及其與周?chē)X組織聲學(xué)特性差異較大,聲波在經(jīng)顱傳播時(shí)發(fā)生相位畸變和幅值衰減,導(dǎo)致顱骨處能量沉積而損傷顱骨及周邊組織、焦域處能量不足而無(wú)法致死病變組織等臨床問(wèn)題的發(fā)生。近些年研發(fā)的大開(kāi)口半球形相控?fù)Q能器可使超聲輻照顱骨表面面積最大化,可降低顱骨中的熱沉積,并成為眾多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。研究目的HIFU經(jīng)顱腦腫瘤治療中,相控?fù)Q能器是核心部件,換能器結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)直接影響形成焦域的聲壓場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布,研究其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控方法有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)、精準(zhǔn)、有效的HIFU經(jīng)顱腦腫瘤治療。本文通過(guò)對(duì)小開(kāi)口換能器的結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)的設(shè)計(jì),數(shù)值仿真研究其形成溫度場(chǎng)的變化規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)HIFU經(jīng)顱治療用大開(kāi)口半球形相控?fù)Q能器,并對(duì)其形成聲壓場(chǎng)和溫度場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值仿真研究;通過(guò)選擇大開(kāi)口換能器的全部或部分陣元激勵(lì)的方法,研究具有小開(kāi)口和大開(kāi)口半球形... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
縮略語(yǔ)
前言
    研究背景
    研究目的
    研究?jī)?nèi)容
一、數(shù)值仿真方法及基本方程式
    1.1 時(shí)域有限差分法
    1.2 超聲波非線(xiàn)性傳播方程式
        1.2.1 Westervelt聲波方程式
        1.2.2 FDTD中心差分方程式
        1.2.3 聲壓場(chǎng)邊界處理
    1.3 Pennes生物熱傳導(dǎo)方程式
        1.3.1 微分方程式
        1.3.2 中心差分方程式
        1.3.3 溫度場(chǎng)邊界處理
    1.4 時(shí)域有限差分法的穩(wěn)定條件
二、小開(kāi)口換能器的數(shù)值仿真
    2.1 小開(kāi)口換能器的設(shè)計(jì)
    2.2 數(shù)值仿真模型與仿真參數(shù)
        2.2.1 數(shù)值仿真模型
        2.2.2 數(shù)值仿真參數(shù)
    2.3 陣元激勵(lì)信號(hào)的獲取
    2.4 數(shù)值仿真結(jié)果
        2.4.1 陣元激勵(lì)信號(hào)
        2.4.2 頻率的影響
        2.4.3 換能器結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
三、大開(kāi)口換能器的數(shù)值仿真
    3.1 大開(kāi)口換能器的設(shè)計(jì)
    3.2 大開(kāi)口換能器數(shù)值仿真模型與仿真參數(shù)
        3.2.1 大開(kāi)口換能器數(shù)值仿真模型
        3.2.2 經(jīng)頭顱數(shù)值仿真參數(shù)
    3.3 大開(kāi)口換能器數(shù)值仿真結(jié)果
        3.3.1 大開(kāi)口換能器陣元激勵(lì)信號(hào)
        3.3.2 大開(kāi)口換能器聚焦溫度場(chǎng)
        3.3.3 x軸方向的調(diào)控
        3.3.4 y軸方向的調(diào)控
        3.3.5 z軸方向的調(diào)控
        3.3.6 部分陣元聚焦
四、結(jié)論與討論
    4.1 結(jié)論
    4.2 討論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
綜述 HIFU經(jīng)顱治療腦腫瘤的研究進(jìn)展
    綜述參考文獻(xiàn)
附表
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]國(guó)內(nèi)HIFU（高強(qiáng)度聚焦超聲）十年發(fā)展述評(píng)——回顧、展望與希冀[J]. 牛鳳岐,程洋,朱承綱.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2009(05)
[8]高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU）治療腫瘤原理及臨床應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 熊六林.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2009(03)
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