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Temperature Field Simulation for High Intensity Focused Ultrasound（HIFU）Using Finite Difference Method in Time Domain（FDTD）(PDF)

《南京师大学报（自然科学版）》[ISSN:1001-4616/CN:32-1239/N]

Issue:
2015年04期
Page:
106-
Research Field:
物理学
Publishing date:

Info

Title:
Temperature Field Simulation for High Intensity Focused Ultrasound（HIFU）Using Finite Difference Method in Time Domain（FDTD）
Author(s):
He Xiangdong; Feng Shaotong
School of Physics and Technology，Nanjing Normal University，Nanjing 210023，China
Keywords:
high intensity focused ultrasound（HIFU）; finite difference method in time domain（FDTD）; temperature field
PACS:
O426.2
DOI:
-
Abstract:
The properties of acoustic pressure and vibration velocity generated by high intensity focused ultrasound（HIFU） are theoretically studied in the cylindrical coordinate. Based on the Pennes bio-heat conduction equation，the distributions of the temperature field and temperature rising for HIFU are also simulated. By using the finite difference method in time domain（FDTD），the Westervelt nonlinear propagation wave equation is solved and the sound pressure of the focal area is calculated in water. By solving the Pennes equation，the temperature fields at various conditions are simulated，and the shape，size and position of the focal region with the temperature higher than 65 ℃ are obtained. The numerical results demonstrate that the focal region of the HIUF treatment is approximate to a tiny cylinder with the position slightly closer than the geometrical focusing radius. This study provides a theoretical basis for precise positioning and temperature control in the practical application of HIFU.

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Last Update: 2015-12-30