声辐射力原理与医学超声应用

目录 前言 第1章 基于声线法研究高斯行波对球形粒子的声辐射力 1 1.1 声线法 1 1.2 高斯行波对球形粒子的声辐射力 5 1.2.1 轴向声辐射力 5 1.2.2 横向声辐射力 6 1.2.3 考虑衰减情况下的声辐射力 10 1.2.4 仿真分析与讨论 12 1.3 基于声线法研究高斯行波对双层球形粒子的声辐射力 17 1.3.1 双层球形粒子中的声线追踪及分类 18 1.3.2 考虑衰减情况下的声辐射力 22 1.3.3 仿真分析与讨论 24 参考文献 30 第2章 基于声线法研究球面聚焦超声对球形粒子的声辐射力 32 2.1 理论方法 32 2.1.1 球面聚焦声场对球形粒子的声辐射力 32 2.1.2 散射力和梯度力矢量的计算 34 2.1.3 空心聚焦声束对球形粒子的声辐射力 36 2.2 仿真分析与讨论 37 参考文献 42 第3章 基于声散射法研究平面波和高斯行波对球形粒子的声辐射力 44 3.1 平面波对球形粒子的声辐射力 44 3.1.1 平面波对球形粒子的声散射 44 3.1.2 声辐射力公式的推导 48 3.1.3 平面波对球形粒子的声辐射力函数 51 3.2 高斯行波对球形粒子的声辐射力 55 参考文献 60 第4章 基于声散射法研究高斯驻波对球形粒子的声辐射力 62 4.1 理论方法 62 4.1.1 高斯驻波对球形粒子的声辐射力 62 4.1.2 类高斯驻波对球形粒子的声辐射力 65 4.1.3 高斯驻波场对偏离焦点中心的球形粒子的声辐射力 68 4.2 仿真分析与讨论 68 4.2.1 高斯驻波场对空气中的液体球作用的声辐射力 69 4.2.2 高斯驻波场对水中的液体球作用的声辐射力 70 4.2.3 高斯驻波场对水中的黏弹性球作用的声辐射力 70 4.2.4 高斯驻波场对水中的固体弹性球作用的声辐射力 72 4.2.5 类高斯驻波场对水中的不锈钢球作用的声辐射力 73 4.2.6 高斯驻波场对不同球形粒子的分离 73 参考文献 74 第5章 基于声散射法研究高斯行波对多层球形粒子的声辐射力 76 5.1 入射高斯声束的球面函数展开 76 5.2 双层球形粒子对高斯波的散射系数 78 5.3 三层球形粒子对高斯波的散射系数 83 5.4 多层球形粒子受到的声辐射力 88 5.5 模拟仿真 89 5.5.1 双层固液球模型 90 5.5.2 三层黏弹性固体球模型 92 参考文献 95 第6章 其他声源的声辐射力 97 6.1 中空聚焦换能器的声辐射力 97 6.1.1 理论计算 97 6.1.2 仿真分析与讨论 100 6.2 环状换能器的声辐射力 102 6.2.1 理论计算 102 6.2.2 仿真分析与讨论 105 6.3 零阶准贝塞尔高斯波的声辐射力 112 6.3.1 理论计算 112 6.3.2 仿真分析与讨论 116 6.4 艾里高斯波的声辐射力 119 6.4.1 模型与计算.119 6.4.2 仿真分析与讨论 122 6.5 艾里波对一对圆柱形粒子的声辐射力 128 6.5.1 模型与计算 129 6.5.2 仿真分析与讨论 134 参考文献 137 第7章 边界对声辐射力的影响 142 7.1 平面波对单边界下柱形粒子的声辐射力 142 7.1.1 垂直入射的平面波 142 7.1.2 斜入射的平面波 151 7.2 高斯波对单边界下柱形粒子的声辐射力 166 7.2.1 声辐射力的求解 168 7.2.2 仿真实例 169 7.3 平面波对单边界下球形粒子的声辐射力 171 7.3.1 散射系数的求解 172 7.3.2 声辐射力的求解 173 7.3.3 仿真实例 174 7.4 高斯波对单边界下球形粒子的声辐射力 177 7.4.1 声辐射力的求解 178 7.4.2 仿真实例 179 7.5 平面波对双边界下柱形粒子的声辐射力 181 7.5.1 散射系数的求解 183 7.5.2 声辐射力的求解 184 7.5.3 仿真实例 184 7.6 高斯波对双边界下柱形粒子的声辐射力 187 7.6.1 声辐射力的求解 187 7.6.2 仿真实例 188 7.7 平面波对双边界下球形粒子的声辐射力 190 7.7.1 散射系数的求解 190 7.7.2 声辐射力的求解 191 7.7.3 仿真实例 191 7.8 高斯波对双边界球形粒子的声辐射力 194 7.8.1 声辐射力的求解 194 7.8.2 仿真实例 195 参考文献 197 第8章 多粒子间的声辐射力 199 8.1 平面波中两远距离粒子间声辐射力 199 8.2 平面波中水浸聚苯乙烯粒子间声辐射力 206 8.3 平面波中位于同一波面的粒子间声辐射力 207 8.4 平面波中位于不同波面的粒子间声辐射力 209 8.5 高斯波中稀疏粒子间声辐射力 216 8.6 高斯波中水浸聚乙烯粒子间声辐射力 222 8.6.1 两个粒子球中心连线与y轴共轴情况 223 8.6.2 两个粒子球中心连线与y轴不共轴情况 227 8.6.3 三个粒子球情况 229 8.6.4 结论 231 参考文献 231 第9章 声辐射力的医学应用 234 9.1 超声辐射力的弹性成像 234 9.1.1 超声弹性成像的概述 234 9.1.2 超声弹性成像的研究历史 235 9.1.3 应用实例 235 9.2 基于超声辐射力的纳米颗粒操控 244 9.2.1 颗粒操控的概述 244 9.2.2 颗粒操控的研究历史 246 9.2.3 应用实例 246 9.3 声辐射力操控微泡：超声分子成像 252 9.3.1 超声分子成像的概述 252 9.3.2 超声分子成像的研究历史 254 9.3.3 应用实例 255 9.4 超声神经调控技术：超声辐射力对神经系统进行治疗 260 9.4.1 神经调控的概述 260 9.4.2 神经调控的研究历史 261 9.4.3 应用实例 261 参考文献 266