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《北京交通大学》 2009年
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高强度聚焦超声声场的仿真与测量

彭大静  
【摘要】: 高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是近年来发展较快的无创肿瘤治疗技术,其中声场焦域的准确测量与仿真是提高HIFU治疗安全性的关键部分。 在声场仿真方面,本文针对目前对HIFU声场仿真方法中无法对不规则界面进行仿真的缺点,提出了利用一种新的方法点声源法来解决这个问题,并在相同条件下,用点声源法和瑞利积分法分别计算圆形活塞声源在脱气水中的声场。通过对结果作比较,验证了该法的可行性。 在声场测量方面的控制模块中,当前HIFU超声声场测量分布式测量系统中,采用示波器作为数据处理和传输的方案,由于示波器处理的高频信号数据量大,使得该方案在测量声场时不能在匀速运动过程中实现均匀采样,且由于测量时间长,测量工作量大,不能保证测量过程中采集的信号的稳定性。针对这些缺点和不足,本文改进了用于高强度聚焦超声声场测量的数据采集控制装置,本系统设计的控制装置将步进电机运动控制、A/D转换和信号传输模块集成在一块电路板上,同时还增加了信号预处理模块和限位器监测模块。在解决了示波器处理的数据量大、信号传输的实时性和稳定性问题的同时,还简化了测量系统,降低了成本。并且具有采样速度快,系统稳定,实施简单等优点。在声场测量方面的机械传动结构中,本文提出了通过调节机械结构四脚的高度来达到机械结构的绝对水平状态,从而达到简化水听器调节方式的目的。同时依据实际声场测量的情况,减少了Z轴的电机控制,达到了简化测量系统的目的。该系统已经初步在HIFU的声场测量中应用,达到设计要求。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R318

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【参考文献】
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