摘要：波形分集方法可以用于优化超声相控阵列的声能沉积分布。本文阐述了波形分集方法用于超声热疗的声学理论背景,将发送声波时间内目标区域的声能沉积看作是不同位置的单焦点能量按一定时间规律累积的结果,提出了基于单焦点扫描的波形分集方法。该方法将声能沉积分布的优化问题建模为线性规划问题,可以方便求解出各单焦点扫描时间的比例系数,用于设计发射波形。与已有的方法相比,该方法对应的物理实现过程更清晰,计算量更小,并可直接综合出满足恒模条件的发射波形。从仿真结果中看到,该方法可将声场能量均匀的集中在预定区域,并在该区域外保持较低的能量沉积,能有效优化声能沉积的分布。

摘要：超声以其无创性在生物医学及工业无损检测等领域备受关注,超声换能器作为实现超声应用的关键载体,需具备高的空间分辨率和特定的声场分布。常见的单阵元换能器需通过设计优化来满足上述需求,聚焦是最直接且有效的工艺方法。针对不同类型、不同工艺研制的超声换能器,提出了多种聚焦工艺,以实现换能器性能优化。

摘要：气雾培是当下解决植物根系水气矛盾的一种优化栽培模式,为了克服已有的雾化栽培中高频超声雾化器存在雾化量小、雾滴分布不均、雾化可靠性差等缺点,研究了一种新型的聚焦球壳超声雾化栽培喷头,通过理论分析、公式推导设计了聚焦球壳超声雾培喷头的主要结构尺寸,利用有限元分析软件ANSYS对雾培喷头的结构参数进行模态分析和验证,研究其在不同的工作频率下对雾培效果的影响。试验表明该雾化器的雾化效果比较好,基本满足雾化栽培的需要,并且发现超声频率对雾化喷头的雾化效果产生一定影响。

摘要：基于钨钢探针和PVDF压电薄膜材料,设计研制了一种用于聚焦超声测量的新型传感器。同时,通过理论分析和有限元分析软件建立了传感器物理模型,并对传感器的内部声场及反射状况进行了模拟仿真,获得传感器输出信号的波形和幅值。最后,利用研制的传感器对聚焦换能器焦域声压和声强进行检测,并将检测结果与理论仿真结果对比,在10 W的声功率范围内,证明了新型传感器及其测量理论和方法在聚焦超声测量中的可行性与可靠性。该新型反射探针传感器将为高强度聚焦超声声场的测量提供一种新的方法。

摘要：目的:利用聚焦超声(focused ultrasound,FU)热效应对兔眼角膜进行辐照,观察其生物效应的变化。方法:13只新西兰兔(26眼)根据辐照功率及辐照角膜直径的不同随机分为A、B、C组。设计A组辐照功率为1 W,辐照角膜直径为9 mm;B组辐照功率为1.5 W,辐照角膜直径为9 mm;C组辐照功率为1 W,辐照角膜直径为7 mm。分别于术前及术后3、10 d、1月、2、3月对术眼进行裂隙灯、自动验光仪、角膜地形图、内皮细胞计数仪及非接触眼压的检查及记录。结果:术后即刻24眼(92.3%)角膜辐照区上皮缺损,术后3 d 26眼(100%)角膜上皮完整。角膜中央曲率于术后1月开始降低,随观察时间延长呈逐渐降低趋势;屈光度术后呈正向增加趋势,向远视方向发展,与角膜中央曲率变化趋势一致。非接触眼压术后3、10 d降低,术后1、2、3月恢复到术前水平。角膜内皮细胞计数术前术后无明显变化。结论:辐照兔眼周边角膜引起角膜中央曲率降低。FU应用于兔眼角膜安全性较高。

摘要：为精确检测聚焦超声声场中的谐波成分并得到谐波分布规律,开展了对聚焦超声非线性声场检测的研究,提出基于经验模态分解的聚焦超声谐波检测方法。首先对声场信号进行经验模态分解;然后利用噪声判断准则判断出固有模态函数(IMF)中的噪声分量,滤除噪声分量后将剩余的IMF分量予以重新组合;最后对新信号进行傅里叶变换,得到各次谐波的幅值。结果表明:它能较好地抑制噪声,相比于传统的检测方法可获得更平滑的谐波分布;该方法对开展谐波成像、医学超声检测具有重要意义。

摘要：背景:高强度聚焦超声可引起组织损伤。目的:研究聚焦超声对羊肝脏和羊脾脏组织的损伤效应。方法:用不同强度和不同方法的聚焦超声波辐照5只羊的体内肝脏、体外肝脏及体外脾脏,观察其辐照后大体及病理学改变。结果与结论:聚焦超声辐照体外羊肝的即刻组织损伤反应较辐射治疗1周后的体内羊肝重;体内羊肝及体外羊肝在不同治疗强度下"#"法的组织损伤反应较"="法重;不同强度及不同方法辐照体外羊脾后均未见明显组织反应;聚焦超声Ⅲ档"#"法辐照羊肝组织可见多个灶性的肝细胞变性及凝固性坏死;聚焦超声Ⅳ档"#"法辐照体内羊肝组织可见被膜下炎性纤维肉芽肿性包裹结节,中心大片凝固性坏死;聚焦超声Ⅳ档"#"法辐照体外羊肝组织可见被膜下大部分区域肝小叶结构零散不清,肝窦明显扩大,肝细胞索明显变窄,凌乱不清。说明聚焦超声Ⅲ档"#"法能够按照设计要求选择性的损伤羊肝脏组织。

摘要：目的探讨药物和聚焦超声治疗中-重度持续性变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)的临床疗效及安全性。方法100例中-重度持续性AR根据随机分配方案(完全随机设计),按1∶1比例随机分配到药物组和聚焦超声组,每组各50例。药物组予鼻用皮质类固醇布地奈德鼻喷剂,以及抗组胺药氯雷他定,治疗4周;聚焦超声组使用CZB型超声波鼻炎治疗仪进行治疗。治疗结束后随访6个月进行疗效和安全性评估。结果药物组显效率24%,有效率36%,无效率40%,总有效率为60%;聚焦超声组显效率38%,有效率50%,无效率12%,总有效率为88%。两组总有效率差异有统计学意义(P<0.05)。术后患者均未出现并发症。结论鼻内镜下采用聚焦超声治疗中-重度持续性AR具有操作简单、创伤小等优点,安全性高,近期效果优于药物组。

摘要：目的观察JCS-01型聚焦超声减脂机治疗的有效性与安全性。方法 40例受试者随机分为治疗组与对照组,采用北京汇福康医疗技术有限公司研发生产的JCS-01型聚焦超声减脂机,治疗组于试验的第一天和第七天对腹部皮下脂肪行减脂治疗各1次,两组随访时间为治疗后第一天、第七天、第十四天和第三十五天。结果治疗组在开始治疗后第十四天和第三十五天腹围与基线值比较,分别减少了(2.52±1.04)cm和(3.31±0.67)cm,达到了实验设计的腹围差值>1.5cm的预期效果,疗效明确。试验组不良事件主要为腹部短暂轻微热感和轻度刺痛,未见其他不良反应。实验室检查结果显示聚焦超声对受试者肝肾功能没有明显影响。结论应用JCS-01型聚焦超声减脂安全、有效。

摘要：本研究基于磁声耦合刺激技术(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)的需求,设计了用于线性64阵元相控阵的超声换能器,探究相控阵超声换能器压电晶体宽度及间距,优化超声换能器聚焦声场分布。采用MATLAB软件建立相控阵换能器模型,仿真聚焦声场分布。搭建三维声场分布测试的实验平台,对定制换能器进行声场分布测试并与仿真结果进行一致性分析,验证换能器性能。仿真得到换能器参数为阵元宽度4.5 mm,阵元间距1 mm,定制的64阵元相控阵换能器在XZ方向上声场焦斑的测量值为(3.4 mm),与仿真值(3.1 mm)基本一致。结果表明,本研究设计的换能器声场特性可以满足TMAS刺激的需求,为磁声耦合刺激技术应用提供了技术基础。