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超声造影剂在医学超声成像领域有着广泛的应用。例如微小血管的显示、病灶的识别以及心肌壁的显示等。近年来,超声造影剂向治疗超声领域延伸,其应用范围不断扩大。超声辐射力的发现和研究,更为超声分子成像、介导基因转移、药物靶向治疗等的研究开辟了新道路,有助于提高超声分子成像和靶向给药效率。
本文着重研究了调频超声辐射力在驱动粒径具有一定分布的造影剂气泡群运动上的最优化设计。修正了在仿真包膜气泡振动中得到广泛应用的Herring方程,提出了调频激励增强超声辐射力技术驱动微泡群,以加强微泡的吸附效率的新方法,通过修正的Herring方程和质点轨迹方程的数值计算了微气泡群在调频激励下运动位移变化;与传统的正弦激励进行了比较,并讨论了调频激励下超声辐射力引起的微气泡运动位移与调频波中心频率、调频宽度及气泡群半径分布的关系。研究结果表明调频信号在驱动半径具有宽泛分布的气泡群,以及半径分布远离谐振半径的气泡群时,作用效果好于传统正弦波信号。
论文还初步建立了描述二次辐射力的模型和方程组,并讨论了两个包膜气泡在之间相互作用力作用下速度和位移的变化关系,以及气泡包膜弹性、半径等对二次辐射力的影响。