Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

13.04 Применение ультразвука, физические основы акустических методов и приборов для биологии и медицины

 

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Компенсация искажений фокусированных ультразвуковых пучков при транскраниальном облучении головного мозга на различной глубине» Акустический журнал, 68, № 1, с. 3-13 (2022)

Проанализированы возможности компенсации аберраций при фокусировке ультразвукового пучка через кости черепа с использованием мозаичных решеток с радиусом кривизны и апертурой F=D=200 мм, частотой 1 МГц и абсолютно плотным рандомизированным заполнением поверхности элементами. Рассматривается влияние количества элементов (256, 512 и 1024) и глубины фокусировки (25–65 мм от внутренней поверхности черепа) на качество компенсации аберраций, т.е. на остроту фокусировки, местоположение фокуса и максимальное давление в нем. Акустическая модель головы человека строится на основе данных магнитно-резонансной томографии. Расчет поля и компенсации аберраций проводятся на основе интеграла Рэлея и волнового уравнения в модели Кельвина–Фойгта. Продемонстрирована возможность острой фокусировки с помощью рассматриваемых решеток в указанном интервале глубин, при этом ширина фокальной перетяжки составляет около 2 мм по уровню – 6 дБ. Проанализирован относительный вклад различных волновых эффектов в искажение ультразвукового пучка при прохождении через череп. Показано, что наиболее сильный вклад в ослабление пучка вносят аберрации (7.4 дБ) и поглощение (6.7 дБ). Вклад отражения (2.1 дБ) и генерации сдвиговых волн в черепе (2 дБ) менее существенен. Ключевые слова: медицинская акустика, фокусированный ультразвук высокой интенсивности, многоэлементные решетки, интеграл Рэлея DOI: 10.31857/S0320791922010014

Акустический журнал, 68, № 1, с. 3-13 (2022) | Рубрика: 13.04