High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU)
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Dieses Tutorial untersucht die Ausbreitung von High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) durch ein Gewebephantom. HIFU wird in vielen verschiedenen biomedizinischen Anwendungen wie der thermischen Ablation von Tumoren, der transkraniellen HIFU-Chirurgie und der Stoßwellenlithotripsie eingesetzt. Ein HIFU-Schallkopf enthält in der Regel eine Fokussierungslinse, die dafür sorgt, dass das ausgesendete Ultraschallsignal die höchste Intensität innerhalb einer Fokuszone erreicht. Wenn das ausgesendete Signal eine ausreichend hohe Amplitude hat, werden nichtlineare Effekte signifikant, was zur Erzeugung von Harmonischen höherer Ordnung während der Ausbreitung des Signals führt.
Die nichtlineare Ausbreitung eines HIFU-Signals wird mit dem Physik-Interface Nonlinear Pressure Acoustics, Time Explicit modelliert. In diesem Beispiel ist die Signalamplitude am Ort der Quelle ausreichend für die Erzeugung von Harmonischen höherer Ordnung, aber nicht hoch genug für die Bildung von Schocks. Das emittierte Signal ist ein Ton-Burst-Puls, der auf seinem Weg nur einen begrenzten Teil des Rechengebiets einnimmt. Die adaptive Netzverfeinerung wird für die automatische Neuvernetzung nach der Signalausbreitung verwendet. Das Netz ist fein genug, um die Harmonischen höherer Ordnung aufzulösen, wo dies erforderlich ist.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.