杨青,徐凯宇,2,冯江涛,2

(1.上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海　200072；2.上海大学理学院,上海　200444)

两种立方体构型的微泡超声造影剂的温度场

杨青1,徐凯宇1,2,冯江涛1,2

(1.上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海200072；2.上海大学理学院,上海200444)

通过计算黏性耗散产生的能量,研究了磷脂薄膜超声造影剂在外界声压激励下,单一微泡在血液环境内的温度场.结合实验观测,构造了以一个红细胞为中心,8个微泡为顶点的正立方体模型,计算了微泡引起的中心温度的增量.对于微泡浓度较高或出现微泡团黏滞在组织机体表面上的情况,提出了密排面心立方体模型,计算了微泡团对矩形区域产生的温度场,得到了在此范围内的最高温度.最后对所提出模型的安全性进行分析,证明了其可行性和有效性.

超声造影剂；耗散能；温度场；正立方体模型；密排面心立方体模型

近年来,超声技术发展十分迅速,并在医学和生物学等领域得到了广泛的应用.例如,高强度聚焦超声利用高温性质捕助治疗各种癌症[1].超声疗法虽然能较好地抑制癌细胞的生长[2],但同时也会对人体组织造成某些伤害[3].在理论研究方面,有关微泡在液体中的振动已经有了较多的讨论.Rayleigh[4]首先提出了球形微气泡处于无限大不可压缩液体中的动力学方程.Plesset[5]在Rayleigh模型的基础上考虑了流体的黏滞性和表面张力,导出了微气泡动力学经典的Rayleigh-Plesset(R-P)方程.此后R-P方程根据不同的环境以及振动……