一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法技术

本发明专利技术涉及一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法。本发明专利技术是在水介质中加入超声造影剂后，首先用高频换能器激励泡群，泡群会因为受到声场的作用产生稳态空化，从而导致测量声波幅值发生变化（从示波器上可观察波形的振动情况），然后用低频换能器激励泡群达到共振状态，此时的声波幅值会发生明显变化（信号剧烈的抖动），所以可通过测量声波幅值变化得到泡群是否达到共振状态。本发明专利技术将有助于通过准确的监测超声造影剂泡群的共振状态，在焦域中产生超声治疗所需要的高声压，减少高强度聚焦声波在含微气泡液体中传播时的衰减和色散，这对超声医疗诊断、治疗和实验测量方面有着非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法
本专利技术属于超声空化和声学
的结合，具体涉及一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法。
技术介绍
近年来在临床医学超声诊断与生物组织成像领域中，微泡型超声造影剂受到越来越多的关注，超声技术也被应用到多种治疗设备中，国内外大量的研究成果表明，利用声波激励微气泡时所产生的非线性振动和稳态空化，可以提高超声治疗的效率、实施血管内溶栓治疗，而通过微纳气泡携带治疗药物或基因，使用超声作为介导手段，能够进行抗肿瘤药物靶向递送、基因定位转染或递送等方面的治疗，因此，将微气泡和超声结合起来进行一些重大疾病的治疗已成为国内外医学界所关注的热点之一。当液体介质中含有大量气泡时，入射声波与微气泡振动是一个相互影响的过程，微气泡的存在改变了介质的物理特性，增加了介质的散射、吸收和非线性系数，同时在焦域附近，泡群共振对焦域中声压分布将产生较大影响，会导致泡群中微气泡产生剧烈的非线性振动及空化。为了减少高强度聚焦声波在含气泡液体中传播时的衰减和色散，通过高频聚焦脉冲在焦域中形成稳态空化泡群，进而使用低频聚焦超声激发泡群共振，在焦点处可以形成粉碎结石所需要的高声压。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法，其特征在于：测量泡群共振状态时需要确定达到气泡空化的条件和共振频率大小，对于分布函数为f(R0)的气泡群而言，泡群的出现会对入射声波产生强烈的散射和阻挡作用，由于大量气泡和驱动声场的相互作用，导致泡群中气泡的振动明显区别于单个气泡的情况，气泡粒径变化也存在不同的状况，其声波幅值不能简单地视为是单个气泡的线性叠加，所有粒径大小气泡形成的声波幅值总和为：

【技术特征摘要】
1.一种超声造影剂空化泡群共振状态测量方法，其特征在于：测量泡群共振状态时需要确定达到气泡空化的条件和共振频率大小，对于分布函数为f(R0)的气泡群而言，泡群的出现会对入射声波产生强烈的散射和阻挡作用，由于大量气泡和驱动声场的相互作用，导致泡群中气泡的振动明显区别于单个气泡的情况，气泡粒径变化也存在不同的状况，其声波幅值不能简单地视为是单个气泡的线性叠加，所有粒径大小气泡形成的声波幅值总和为：其中，P0为标准静压力，Pa为入射波声压幅值，圆频率ω＝2πf，f为入射波频率，α'为加入到水介质中超声造影剂的衰减系数：其中，x表示发射信号和接收信号之间的距离；p和px分别表示水和含超声造影剂介质中接收信号幅值；α为已知超声使用频率和温度下纯净液体的衰减系数；R为气泡粒径大小，其随时间t和初始粒径R0的变化关系式为：T表示超声造影剂的平均消除半衰期，ψ(R0,t)表示体积分数随气泡初始粒径R0和时间t变化的函数，其表达式为：f(R0)表示气泡个数分布受粒径大小影响的分布函数，其表达式为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰庆，王月兵，曹永刚，叶晓同，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33