Введение
ГЛАВА 1 Современные приложения мощных ультразвуковых пучков в медицине 14
1.1 Роль акустической нелинейности в режиме фокусировки мощного ультразвука 14
1.2 Слаборазреженные двумерные фазированные решетки для фокусировки мощного ультразвука 19
1.3 Акустические и температурные поля УЗ излучателей 24
1.4 Выводы 27
ГЛАВА 2 Нелинейное повышение эффективности нагрева биологической ткани мощным фокусированным ультразвуковым пучком 28
2.1 Постановка задачи 28
2.2 Акустическое поле 30
2.2.1 Теоретическая модель 30
2.2.2 Численный алгоритм 35
2.3 Температурное поле 39
2.3.1 Теоретическая модель 39
2.3.2 Численный алгоритм 42
2.4 Результаты 49
2.4.1 Влияние параметров ультразвука на процесс нагрева ткани 49
2.4.2 Эффекты акустической нелинейности при воздействии фокусированного ультразвука на ткань 51
2.4.3 Влияние преломления на границе вода-ткань 60
2.5 Выводы 67
ГЛАВА 3 Временная оптимизация режимов ультразвукового облучения ткани для повышения эффективности нагрева за счет акустической нелинейности 68
3.1 Описание эксперимента 69
3.1.1 Экспериментальная установка 69
3.1.2 Процедура калибровки излучателя 70
3.1.3 Подготовка установки и образцов печени 71
3.1.4 Исследуемые в эксперименте режимы 72
3.2 Численное моделирование 75
3.2.1 Акустическое поле 75
3.2.2 Трехмерное температурное поле 77
3.3 Результаты 81
3.4 Выводы 85
ГЛАВА 4 Двумерные фазированные решетки для пространственной оптимизации фокусировки мощного ультразвука в ткани 86
4.1 Постановка задачи 87
4.2 Теоретическая модель и численный алгоритм 89
4.3 Результаты 96
4.3.1 Влияние нерегулярного расположения элементов решетки на процесс нагрева ткани 96
4.3.2 Эффективность теплового воздействия на ткань при различной пространственной оптимизации ультразвукового облучения 103
4.4 Выводы 114
Заключение 115
Список литературы 117
Приложение 1 132
