导读:本文包含了生物传热论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:生物,艾灸,超声,传热学,模型,特性,声场。
生物传热论文文献综述
邓晓瑞,龚光彩,刘激扬,彭佩,熊照雪[1]（2019）在《实验生物设施节能及生物传热研究进展》一文中研究指出为了研究温湿度,换气次数等环境参数与设备节能及动物福利之间的关系,在大量查阅文献的基础上,比较了国内外实验动物环境标准以及实验动物环境设施的研究情况。调查结果发现低风速、低温度梯度、低能耗的"叁低"绿色环境有利于实验动物的饲养与繁育,可减小环境因素对实验结果的影响,符合节能需求,并且已成为国际重点研究方向。在此基础上,提出了实验生物设施及实验生物环境敏感性的概念。同时指出生物的环境敏感性与其福利相互关联,在包括动物、植物、微生物在内的实验生物与环境的研究中会起到重要作用,并共同影响绿色实验生物设施的节能研究。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2019年07期）
刘欢[2]（2019）在《聚焦超声治疗剂量预测系统的建立—声场与生物传热模型的优化》一文中研究指出研究背景:高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的非侵入性治疗技术,其原理为通过一定的聚焦方式将体外低能量的超声波束聚焦到体内形成具有一定大小的高能量焦点,借助热效应、空化效应和机械效应使焦域组织温度瞬间升高至65℃以上,焦点产生不可逆性凝固性坏死且不损伤周围正常组织。目前HIFU已经应用于乳腺癌、肝癌、胰腺癌、子宫肌瘤和肾脏肿瘤等各类良恶性实体肿瘤的临床治疗,展示了较高的安全性和有效性[1-3]。利用HIFU进行消融治疗,在保证安全性的前提下,可达到较好的消融效果,但临床治疗目前主要依赖于医生的经验投放辐照剂量[4]。因此,HIFU治疗过程中剂量投放仍然是一个待解决的关键科学问题。声传播与生物传热模型是建立HIFU治疗剂量系统的重要组成部分。仍然需要进一步深入研究。本研究着眼于HIFU临床剂量投放预测的科学问题,通过对聚焦超声焦域处的瞬态声传播以及生物传热相关机制进行探索性研究,以期对声场进行优化为临床治疗选择合适张角换能器提供指导,优化HIFU辐照过程中的声传播和生物传热模型,为临床治疗剂量预测系统建立提供参考依据。目的1.开展聚焦超声焦域处瞬态声传播的可视化研究,探讨不同张角球腔换能器的声传播特性,为换能器的张角优化设计提供参考依据。2.考虑HIFU辐照过程中组织传热的热波效应、组织声学特性(声速、声衰减)随温升的变化,比较分析相同辐照剂量下靶区组织中的温升变化与理论模拟,优化HIFU治疗的声传播与生物传热模型。方法1.本文研究了不同发射面张角的HIFU换能器焦域处的声传播。发射面张角分别为360°、180°、150°、120°、90°,焦距115mm的664.2KHz HIFU换能器在相同的激励电压下通过COMSOL物理仿真其稳态和瞬态声场分布,基于Schlieren纹影法拍摄聚焦超声焦域处的声传播。通过实时拍摄及仿真分析了行波聚焦过程中声场的分布及其声焦域大小变化情况。2.本文基于有限热传播速度的概念修正传统Pennes生物传热方程,建立了HIFU辐照中考虑热弛豫贡献的生物传热热波(Twmbt,Thermal wave model of bio-heat transfer)模型;进一步研究了组织中声传播的热声透镜效应,辐照过程中当温度高于45℃时,组织特性开始逐渐发生改变,建立辐照过程中组织声速、声衰减随温度变化的声场—温度场耦合模型进行理论模拟;同时探讨了声轴上随温度变化的网格设置对声场、温度场的影响。3.针对HIFU辐照过程中的组织传热,本文研究了HIFU定点辐照新鲜离体牛肝组织时,不同辐照参数(1039.95W/cm2×267s,1386.6W/cm2×200s)相同辐照剂量下的组织焦域处温升。采用B超监控强回声信号,PCD探头采集声散射信号进行被动空化检测以确保HIFU辐照离体牛肝组织温升变化的作用机制是单纯热效应。通过理论与实验对比分析,对生物传热模型进行进一步修正。结果1.随着换能器张角的增大,轴向-6dB焦域面积减小,焦域形状由椭圆形逐渐变为圆形。张角为360°时,-6dB声焦域面积最小,呈“圆形”;张角为90°时,-6dB声焦域面积最大,呈“椭圆形”。随着张角的增大(90°、120°、150°、180°、360°):(1)水听器声场扫描的-6dB声焦域长轴分别为2.39λ、2.02λ、1.58λ、λ、0.53λ,对应线性声场仿真结果2.37λ、2.16λ、1.63λ、1.15λ、0.55λ;(2)-6dB声焦域的短轴分别为0.85λ、0.71λ、0.59λ、0.55λ、0.52λ,对应线性声场仿真结果0.9λ、0.72λ、0.62λ、0.56λ、0.51λ;(3)-6dB声焦域面积分别为3.47λ2、2.49λ2、1.61λ2、0.95λ2、0.48λ2,对应线性声场仿真结果3.69λ2、2.69λ2、1.77λ2、1.1λ2、0.49λ2.水听器扫描实验结果与Comsol稳态声场分布仿真计算结果吻合良好,长轴、短轴及-6dB轴向声焦域面积相关系数分别为0.995、0.992、0.999,均达到0.99以上。2.随着开口角度增大,-6dB声学焦域处声传播过程中超声径向聚焦宽度降低越快,聚焦能力愈强;开口角度一定时,超声汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播。发射面张角越大,径向宽度越小。-6dB径向声波传播过程中,焦点位置宽度最窄,且随着开口角度的变化,焦点位置发生毫米量级的偏移,在120°～150°之间较明显。3.在单纯热损伤情况下,HIFU辐照离体牛肝组织,相同的辐照剂量下,随着辐照声强的增加,温度上升速率越快。采用Pennes生物传热方程理论模拟HIFU定点辐照(辐照参数为1039.95W/cm2×267s和1386.6W/cm2×200s)新鲜离体牛肝组织时,辐照初始阶段(1039.95W/c m2×267s的0～48s,1386.6W/cm2×200s的0～57s)的焦点温升明显高于实验测得温升;采用TWMBT模型模拟的焦点温升在辐照初始阶段与实验吻合良好,但辐照中最大温升(1039.95W/cm2×267s为27℃,1386.6W/cm2×200s为36.5℃)较实验测量结果(1039.95W/cm2×267s为32.5℃,1386.6W/cm2×200s为41.5℃)低;采用考虑热声透镜效应和T WMBT模型模拟的焦点温升(1039.95W/cm2×267s为32℃,1386.6W/cm2×200s为42℃)在整个HIFU辐照过程中,计算的结果与实验结果吻合,能够较好的预测实验结果。结论1.开口角度一定时,超声传播汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播;驱动功率一定时,随着开口角度的增加,-6dB声学焦域范围逐渐减小,能量分布越集中,聚焦能力越强;形状逐渐以“椭圆形”向“圆形”变换;实验与声传播仿真结果相关系数均达0.99以上。2.HIFU辐照能量一定时,随着声强的增加,焦域组织温度上升速度越快;在单纯热损伤条件下,相比传统Pennes生物传热方程,综合考虑生物组织声学特性随温度变化、热波效应、声轴方向网格设置等因素,经过修正后考虑组织声学特性变化的Twmbt生物传热模型可更好地对HIFU辐照实验温升结果进行预测,可用于下一步HIFU治疗剂量预测系统的建立。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2019-05-01）
黄河,欧阳里知,胡明岸,肖山峰,张彬彬[3]（2019）在《基于生物传热学的艾灸疗法物理学剂量研究》一文中研究指出目的:利用艾灸设备进行保健灸,建立正常人体艾灸的物理学剂量,为进一步研究患者艾灸剂量范围提供依据。方法:利用自制高精度温度传感器测定手足部、胸腹部及腰背部等穴位灸前瞬时温度,最高耐受瞬时温度,并记录产生最高耐受瞬时温度所需要的时间,通过自定义公式:穴位艾灸的物理学剂量=(灸前瞬时温度+最高耐受温度)/2×产生最高耐受温度所需要的时间,拟建立不同部位穴位的艾灸物理学剂量范围,并分析艾灸不同部位的物理学剂量范围差异。结果:手阴经的穴位艾灸时所需要的物理学剂量低于足阴经、胸腹部的穴位,手阳经的穴位艾灸时所需的物理学剂量低于足阳经、背腰部穴位,提示艾灸时手部经穴所需的物理学剂量低于足部及躯干部的穴位,说明手部穴位较之足部、躯干部穴位对光热更敏感。结论:不同部位的穴位均有一定的剂量范围,进行灸疗时,只要达到穴位的剂量范围,即可取得相应的效果。(本文来源于《世界中医药》期刊2019年03期）
苗茄茗,李成海,屠娟,郭霞生,章东[4]（2018）在《聚焦超声换能器的声场和生物组织传热研究》一文中研究指出0引言由于现有制造工艺的不足,超声换能器的聚焦效率常常受到限制,声人工结构研究领域的声超构材料由于具有周期结构的特性,可以通过结构的设计实现声波的定向操控,带来了诸如声异常透射(Extraordinaryacoustic transmission,EAT)、负折射、异常隔声等声学效应,在换能器性能的改进中具有(本文来源于《2018年全国声学大会论文集 F生物医学超声》期刊2018-11-10）
何云峰,陈然然,柳守婷,董华,林欢[5]（2018）在《生物基底材料上纳米金薄膜导电、传热性能研究》一文中研究指出利用瞬态电热技术测量了不同生物基底材料的热扩散率。通过增加镀层数目,采用微分测量法进行实验,根据实验结果计算了相应基底材料上厚度为5.00～20.00nm金薄膜的洛伦兹数、导热系数以及导电系数。研究结果表明,由于晶格边界散射大大减小了薄膜的导电和导热系数,所有基底上金薄膜的导热和导电系数均小于体材料金的导热和导电系数。由于蚕丝中的蛋白晶体可促进电子跳跃并产生隧道效应,蚕丝基底上金薄膜的导电系数大于其他几种基底上金薄膜的导电系数,因此蚕丝更适合作为柔性电子器件中的基底材料。(本文来源于《热科学与技术》期刊2018年05期）
史贵连,叶福丽[6]（2018）在《生物传热模型研究进展》一文中研究指出研究生物传热的机理和过程,建立相应的传热机制和数学模型,深入探讨人体温度分布及其调节机制,对于热预示以及疾病的热诊疗有着非常重要的现实意义。(本文来源于《产业与科技论坛》期刊2018年17期）
贲定严[7]（2018）在《艾灸生物传热物理学特性及穴位组织中温度场传播过程仿真研究》一文中研究指出目的:1.观察艾灸过程中热量在经络穴位间的传递规律;2.探讨艾灸的物理学剂量;3.建立穴位组织中温度场传播动态模型;4.总结艾灸生物传热的物理学特性及作用特点。方法:1.利用自制高精度温度传感器检测艾灸健康志愿者足六经下肢穴位15min足叁里的温度变化,结合Origin软件绘制足叁里温度变化曲线及温度变化速率曲线;2.通过自定义公式:穴位的物理学剂量=(灸前瞬时温度+最高耐受温度)/2×产生最高耐受瞬时温度所需要的时间,拟建立不同部位穴位的艾灸物理学剂量;3.利用ANSYS14.0软件仿真得出穴位组织中温度场传播动态模型。结果:1.艾灸足阳明胃经穴位时足叁里温度变化曲线改变最大,尤以上巨虚为着。艾灸足六经下肢部不同穴位时足叁里的温度变化速率曲线基本重合,且呈下降趋势。艾灸足叁里水平附近的穴位和到足叁里表面距离近的穴位时,足叁里的温度变化曲线改变明显。2.手足部阴经及胸腹部穴位艾灸时所需的物理学剂量低于手足部阳经及背腰部的穴位,差异有统计学意义(P<0.05),且部分手部穴位艾灸所需物理学剂量低于足部及躯干部穴位,差异有统计学意义(P<0.05)。3.5min时穴位组织的多维温度分布云图分析可得,灸热主要沿着组织表面至内部进行传导,随着组织深度的增加灸热的影响也越来越小;5min、10min、15min、20min内穴位组织随时间变化的叁维温度模型分析可得,随着施灸时间的延长,穴位组织温度不断升高,灸热作用的深度进一步扩大。结论:1.艾灸过程中热量在经络穴位间传递具有循经感传性、传递速率一致性以及热量传递的区域特征、距离特征等。2.穴位的艾灸物理学剂量存在一定的范围,不同部位穴位的艾灸物理学剂量存在差异。3.建立了穴位组织中温度场传播动态模型,揭示了艾灸传热(从近到远)、透热(由浅入深)的作用特点。(本文来源于《湖南中医药大学》期刊2018-05-01）
李成海[8]（2018）在《高强度聚焦超声换能器优化及生物组织传热研究》一文中研究指出高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是一种新型无创的肿瘤治疗技术。尽管HIFU已被广泛应用于各种良恶性实体肿瘤的治疗,但仍然存在一些关键问题亟需解决。本论文围绕HIFU技术优化开展了两方面的工作:(1)设计并实现了 HIFU超构聚焦换能器,以提高聚焦增益及焦域的温升;(2)基于傅里叶及非傅里叶热传导,研究了 HIFU辐照生物组织过程中的温升。声人工结构可以获得特定频率的声异常透射(Extraordinary Acoustic Transmission,EAT),进而实现换能器的聚焦增强。本论文基于声人工结构设计并制作了超构聚焦换能器,以增强HIFU换能器聚焦效率。从理论及实验两方面研究了超构聚焦换能器与传统凹面换能器的声压分布和在组织中产生的温升。研究结果表明:相比传统凹面换能器,具有亚波长周期结构的超构聚焦换能器能够有效增强聚焦增益和焦点处组织温升;球弧周期槽阵列的使用对靠近伍德异常处EAT发生的频率具有调制作用,将有助于进一步解释EAT的物理机理。生物传热学Pennes方程广泛应用于描述生物组织中的热效应。但该方程的热传导项基于傅里叶定律,假定热传播为瞬态过程,存在缺陷。本文开展了 HIFU作用下生物组织的热效应研究,以仿组织体模和离体牛肝组织为研究对象,比较了基于傅里叶定律的Pennes方程、基于非傅里叶定律的热波模型(Thermal wave model of bio-heat transfer,TWMBT)和双相位迟滞模型(Dual phase-lag,DPL)对生物组织的温升预测。研究结果表明:(1)对于较为均匀的仿组织体模,Pennes方程可以准确预测聚焦超声辐照初期的焦点温升,但随着辐照时间的延长,理论结果与实际温升差距逐渐变大;(2)对于各向异性的离体牛肝组织,焦点温升更接近非傅里叶生物传热模型,特别是DPL模型的预测结果;(3)DPL模型中,通过调整表征微结构相互作用的热弛豫时间可以实现生物组织中温升的准确预测。本论文的研究结果对HIFU关键问题的解决具有积极作用,可进一步促进HIFU在临床治疗的广泛应用。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01）
李莹,孙超,邝九杰,纪昌春,李娇[9]（2018）在《艾灸过程生物组织的传热特性实验研究》一文中研究指出为了研究艾灸过程生物组织内的传热特性,探究艾灸疗法的温热刺激机理。本文采用红外热像仪和热电偶探针,对离体猪肉腹部组织和均匀琼脂凝胶在温和灸("拨灰"和"不拨灰")过程中的空间温度场分布和变化规律进行了实验研究。从生物传热学角度分析了离体猪肉组织艾灸过程的组织传热机理和动态响应特征。研究结果表明:温和灸的"拨灰"过程有利于提高组织表皮及内部温度,延长高温持续时间,加强艾灸温热刺激的作用;艾条燃烧的辐射在猪肉组织皮肤层中有明显的散射衰减,且琼脂凝胶与离体猪肉均具有温度滞后现象,可使用琼脂凝胶来代替离体生物组织简化实验。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年01期）
赵庆凯[10]（2017）在《纳米流动及含有生物对流的传热问题的研究》一文中研究指出纳米科学作为一门新兴科学,在人类日常生活、工业生产、自然科学、生命科学以及医学领域正扮演着越来越重要的角色。其中纳米流体作为一种新型强化传热工质,具有良好的换热性能以及独特的流体特性,在冶金、能源、运输、微电子、化学工程、航天器热控制、制造业等领域中扮演着重要的角色。由于其在许多领域具有巨大的应用潜力,因此吸引了国内外各个领域的研究人员对其进行深入的研究。此外,生物技术和生物工程是当前世界性技术革命的一个重要方面。它在农业、矿业、化工能源、食品工业、医药卫生和环境保护等领域发挥了重要的作用。在某些实际应用中,微生物都被添加到流体中,例如微生物污水处理,微生物采油等。由于微生物本身具有趋向性,其自身的运动就会带动周围流体运动,产生生物对流。因此,对其运动机理的研究是非常有必要的。无论是纳米流体流动问题,还是生物对流问题,从理论分析和计算的角度来看,都可以归结为建立某些具体的数学模型并对这些模型所满足的非线性微分方程进行求解。如何有效地求解这些非线性问题是科学家所面临的复杂问题之一。本文利用解析方法和数值方法,在某些具体的数学模型下,对纳米流体和微生物流体的速度分布,以及温度和浓度分布进行了详细的理论分析和研究。并对工程中所感兴趣的重要物理量,如局部表面摩擦系数,局部努塞尔特数,局部质量通量等进行了分析讨论。主要内容如下:首先,基于同伦解析方法与有限差分方法相结合的思想,研究了纳米流体在叁维驻点区域的自由对流问题。首先基于Buongiorno的纳米流体模型建立了控制方程,即质量守恒方程,动量守恒方程,能量守恒方程,纳米颗粒浓度和微生物浓度方程。其次利用同伦数值方法(HAM-FDM),对经过相似变换后的方程进行求解。该方法不仅继承了同伦分析方法求解强非线性问题的优势,而且大幅提高了计算效率。根据所得数据,详细分析了各参数对速度剖面,温度剖面,纳米颗粒浓度分布和微生物浓度分布的影响。其次,利用Buongiorno模型,在存在均相和非均相反应的二维物体的驻点区域内建立纳米流体流动模型。利用打靶法并结合四阶龙格库塔方法对控制方程进行求解,在计算过程中对于不同的参数值,对步长进行适当的调整使结果具有较高的精度。此外,步长的取值介于0.001和0.01之间,这是为了保证数值结果不依赖网格的变化。而该问题中,化学反应浓度方程存在解的多重性,正因为如此,选取打靶法来求解该问题就具备了一定的优势。通过对数据的分析,发现均相反应速率参数,非均相反应速率参数和扩散率等参数都可能导致多解的产生。再次,研究了矩形微管道内含有双电层效应的纳米流体的流动问题。相比于传统模型,该问题基于Buongiorno模型对纳米颗粒浓度分布建立了数学模型,在能量方程中考虑了粘性耗散项。在动量方程中考虑了由于双电层和动电效应产生的体积力。利用同伦分析方法对无量纲化的控制方程进行求解,基于相应的边界条件,得到了电势和速度的精确解。对于上下壁面间的电动分离距离较大的情况,利用同伦帕德近似来加速同伦级数解的收敛速度。此外,详细讨论了各个参数对静电势、流动电势、流速曲线、温度曲线以及局部表面摩擦系数、局部努塞尔特数和局部舍伍德数的影响。最后,研究了存在化学反应和磁场效应的情况下,在两无限长平板间含有活性微生物的非定常不可压缩粘性流体的挤压流动。经过一组相似变换,问题的控制方程,包括质量守恒方程,动量守恒方程,能量方程,化学反应方程和活性微生物浓度方程,简化为一个非线性常微分方程组。利用打靶法并结合四阶龙格库塔方法进行求解,并详细分析了各种参数对流速,温度,化学反应浓度,活性微生物浓度的分布的影响,以及对某些重要的物理量的影响。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-09-01）
生物传热论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究背景:高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的非侵入性治疗技术,其原理为通过一定的聚焦方式将体外低能量的超声波束聚焦到体内形成具有一定大小的高能量焦点,借助热效应、空化效应和机械效应使焦域组织温度瞬间升高至65℃以上,焦点产生不可逆性凝固性坏死且不损伤周围正常组织。目前HIFU已经应用于乳腺癌、肝癌、胰腺癌、子宫肌瘤和肾脏肿瘤等各类良恶性实体肿瘤的临床治疗,展示了较高的安全性和有效性[1-3]。利用HIFU进行消融治疗,在保证安全性的前提下,可达到较好的消融效果,但临床治疗目前主要依赖于医生的经验投放辐照剂量[4]。因此,HIFU治疗过程中剂量投放仍然是一个待解决的关键科学问题。声传播与生物传热模型是建立HIFU治疗剂量系统的重要组成部分。仍然需要进一步深入研究。本研究着眼于HIFU临床剂量投放预测的科学问题,通过对聚焦超声焦域处的瞬态声传播以及生物传热相关机制进行探索性研究,以期对声场进行优化为临床治疗选择合适张角换能器提供指导,优化HIFU辐照过程中的声传播和生物传热模型,为临床治疗剂量预测系统建立提供参考依据。目的1.开展聚焦超声焦域处瞬态声传播的可视化研究,探讨不同张角球腔换能器的声传播特性,为换能器的张角优化设计提供参考依据。2.考虑HIFU辐照过程中组织传热的热波效应、组织声学特性(声速、声衰减)随温升的变化,比较分析相同辐照剂量下靶区组织中的温升变化与理论模拟,优化HIFU治疗的声传播与生物传热模型。方法1.本文研究了不同发射面张角的HIFU换能器焦域处的声传播。发射面张角分别为360°、180°、150°、120°、90°,焦距115mm的664.2KHz HIFU换能器在相同的激励电压下通过COMSOL物理仿真其稳态和瞬态声场分布,基于Schlieren纹影法拍摄聚焦超声焦域处的声传播。通过实时拍摄及仿真分析了行波聚焦过程中声场的分布及其声焦域大小变化情况。2.本文基于有限热传播速度的概念修正传统Pennes生物传热方程,建立了HIFU辐照中考虑热弛豫贡献的生物传热热波(Twmbt,Thermal wave model of bio-heat transfer)模型;进一步研究了组织中声传播的热声透镜效应,辐照过程中当温度高于45℃时,组织特性开始逐渐发生改变,建立辐照过程中组织声速、声衰减随温度变化的声场—温度场耦合模型进行理论模拟;同时探讨了声轴上随温度变化的网格设置对声场、温度场的影响。3.针对HIFU辐照过程中的组织传热,本文研究了HIFU定点辐照新鲜离体牛肝组织时,不同辐照参数(1039.95W/cm2×267s,1386.6W/cm2×200s)相同辐照剂量下的组织焦域处温升。采用B超监控强回声信号,PCD探头采集声散射信号进行被动空化检测以确保HIFU辐照离体牛肝组织温升变化的作用机制是单纯热效应。通过理论与实验对比分析,对生物传热模型进行进一步修正。结果1.随着换能器张角的增大,轴向-6dB焦域面积减小,焦域形状由椭圆形逐渐变为圆形。张角为360°时,-6dB声焦域面积最小,呈“圆形”;张角为90°时,-6dB声焦域面积最大,呈“椭圆形”。随着张角的增大(90°、120°、150°、180°、360°):(1)水听器声场扫描的-6dB声焦域长轴分别为2.39λ、2.02λ、1.58λ、λ、0.53λ,对应线性声场仿真结果2.37λ、2.16λ、1.63λ、1.15λ、0.55λ;(2)-6dB声焦域的短轴分别为0.85λ、0.71λ、0.59λ、0.55λ、0.52λ,对应线性声场仿真结果0.9λ、0.72λ、0.62λ、0.56λ、0.51λ;(3)-6dB声焦域面积分别为3.47λ2、2.49λ2、1.61λ2、0.95λ2、0.48λ2,对应线性声场仿真结果3.69λ2、2.69λ2、1.77λ2、1.1λ2、0.49λ2.水听器扫描实验结果与Comsol稳态声场分布仿真计算结果吻合良好,长轴、短轴及-6dB轴向声焦域面积相关系数分别为0.995、0.992、0.999,均达到0.99以上。2.随着开口角度增大,-6dB声学焦域处声传播过程中超声径向聚焦宽度降低越快,聚焦能力愈强;开口角度一定时,超声汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播。发射面张角越大,径向宽度越小。-6dB径向声波传播过程中,焦点位置宽度最窄,且随着开口角度的变化,焦点位置发生毫米量级的偏移,在120°～150°之间较明显。3.在单纯热损伤情况下,HIFU辐照离体牛肝组织,相同的辐照剂量下,随着辐照声强的增加,温度上升速率越快。采用Pennes生物传热方程理论模拟HIFU定点辐照(辐照参数为1039.95W/cm2×267s和1386.6W/cm2×200s)新鲜离体牛肝组织时,辐照初始阶段(1039.95W/c m2×267s的0～48s,1386.6W/cm2×200s的0～57s)的焦点温升明显高于实验测得温升;采用TWMBT模型模拟的焦点温升在辐照初始阶段与实验吻合良好,但辐照中最大温升(1039.95W/cm2×267s为27℃,1386.6W/cm2×200s为36.5℃)较实验测量结果(1039.95W/cm2×267s为32.5℃,1386.6W/cm2×200s为41.5℃)低;采用考虑热声透镜效应和T WMBT模型模拟的焦点温升(1039.95W/cm2×267s为32℃,1386.6W/cm2×200s为42℃)在整个HIFU辐照过程中,计算的结果与实验结果吻合,能够较好的预测实验结果。结论1.开口角度一定时,超声传播汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播;驱动功率一定时,随着开口角度的增加,-6dB声学焦域范围逐渐减小,能量分布越集中,聚焦能力越强;形状逐渐以“椭圆形”向“圆形”变换;实验与声传播仿真结果相关系数均达0.99以上。2.HIFU辐照能量一定时,随着声强的增加,焦域组织温度上升速度越快;在单纯热损伤条件下,相比传统Pennes生物传热方程,综合考虑生物组织声学特性随温度变化、热波效应、声轴方向网格设置等因素,经过修正后考虑组织声学特性变化的Twmbt生物传热模型可更好地对HIFU辐照实验温升结果进行预测,可用于下一步HIFU治疗剂量预测系统的建立。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
生物传热论文参考文献
[1].邓晓瑞,龚光彩,刘激扬,彭佩,熊照雪.实验生物设施节能及生物传热研究进展[J].建筑热能通风空调.2019
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