相控阵HIFU有效增强焦点处空化及非线性组织损伤机制研究

主要提出和研究：⑴HIFU共焦增强焦点处非线性机制的空间控制方法：其中建立以相控阵声场计算公式、优化遗传算法为基础的共焦声场控制方法并将其用于共焦相控阵HIFU及子阵的3维单焦点和多焦点模式仿真和空间空化阈值区仿真，对仿真所得控制量控制的各共焦点模式做3D声场检测；⑵增强HIFU焦点处空化机制的激励驱动实验方法：用周期性非线性宽频的诸驱动方式激励增强HIFU焦点处空化效应，对透明仿生物仿体、组织和活体用光学图像、B超图像、空化信号和温度等检测手段记录瞬态空化和非线性损伤信号并做对比和综合分析；⑶建立以数理统计Monte Carlo为特征的HIFU空化模型，建立相控阵HIFU非线性传播数值模型，建立考虑HIFU非线性传播的热场和增强空化的热场模型。在这些研究基础上掌控HIFU各非线性作用机制和检测方法，形成有效增强HIFU焦点处空化和非线性组织损伤的优化控制方法，显著提高HIHU手术效率。