长骨中振动声激发超声导波的方法
本文关键词: 长骨皮质骨 超声导波 有限元仿真 振动声激发 出处:《物理学报》2017年15期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了实现一定频段内任意低频下在长骨中激励导波信号,本文提出一种采用聚焦高频(5 MHz)超声换能器在长骨皮质骨中激发低频(150 kHz)超声导波的振动声方法.首先介绍了板状超声导波理论和双声束共聚焦法与单声束调幅法激发振动声的基本原理;进而采用三维有限元仿真方法分析振动声激发低频超声导波的基本现象,然后结合牛胫骨板离体实验,验证振动声激发低频超声导波的可行性.结果均表明,双声束共焦与单声束振动超声均可在骨板中激发低频超声导波.相关研究方法有助于提高空间域长骨中超声导波测量精度,以及在一定频段内实现任意频率激励等,对发展低频超声导波在体测量长骨皮质骨的新技术具有一定的指导意义.
[Abstract]:In order to excite the guided wave signal in the long bone at any low frequency in a certain frequency range. In this paper, a focused high frequency 5 MHz ultrasonic transducer is proposed to excite the low frequency of 150 kHz in the cortical bone of the long bone. Firstly, the theory of plate ultrasonic guided wave and the basic principle of double beam confocal method and single beam amplitude modulation method are introduced. Then the basic phenomena of low-frequency ultrasonic guided waves excited by vibration sound are analyzed by using three-dimensional finite element simulation method, and then the feasibility of vibration acoustic excitation of low-frequency ultrasonic guided waves is verified by the in vitro experiments of bovine tibial plate. The results show that the vibration acoustic excitation of low-frequency ultrasonic guided waves is feasible. Both dual-beam confocal and single-beam vibration ultrasound can excite low-frequency ultrasonic guided waves in bone plate. The related research method is helpful to improve the accuracy of ultrasonic guided wave measurement in spatial long bone. It is of guiding significance to develop a new technique for measuring cortical bone of long bone in vivo by using low frequency ultrasonic guided wave and realizing arbitrary frequency excitation in a certain frequency range.
【作者单位】: 复旦大学电子工程系;复旦大学科技处;法国郎之万实验室;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:11327405,11525416,11304043)资助的课题~~
【分类号】:TB559
【正文快照】: 3)(法国郎之万实验室,巴黎75012)为了实现一定频段内任意低频下在长骨中激励导波信号,本文提出一种采用聚焦高频(5 MHz)超声换能器在长骨皮质骨中激发低频(150 k Hz)超声导波的振动声方法.首先介绍了板状超声导波理论和双声束共聚焦法与单声束调幅法激发振动声的基本原理;进而
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1472800
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