Page 212 - 《应用声学》2023年第2期

400 2023 年 3 月

的焦域面积变化曲线图。由图 9 及图 10 可知，随着 4.5 1 W 0.55
频率增加，在颅内产生的焦域越小，旁瓣数量逐渐增 4.0 2 W 0.52
3 W
3.5 3.5 W 0.48
多；I spta 的值先增加后减小并在 0.9 MHz 时达到最 3.0 0.45
大；分别达到 0.5 W/cm 和 2.25 W/cm 所需要的 2.5 2.25 W/cm 2 0.41 ཥགܦԍ/MPa
2
2
输入声功率先减小后增大，在 0.9 MHz 时输入声功 I spta /(WScm -2 ) 2.0 0.37
率最小。 1.5 0.32
1.0 0.26
MPa
96 96 0.5 0.5 0.5 W/cm 2 0.18
0.4 0 0
72 72 0.3 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
ᮠဋ/MHz
0.2
48 48 (a) ˀՏᣥКܦҪဋʾI spta ԣХࠫऄཥགܦԍᬤᮠဋԫӑజጳڏ
0.1
24 24 0
25 75 125 25 75 125 4.0
0.5W/cm 2
(a) 0.5 MHz (b) 0.6 MHz 3.5 2.25W/cm 2
MPa
96 96 0.5 3.0
0.4 2.5
72 72 0.3 ᣥКҪဋ/W 2.0
0.2
48 48 1.5
0.1
0 1.0
24 24
25 75 125 25 75 125 0.5
(c) 0.7 MHz (d) 0.8 MHz 0
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
MPa
96 96 0.5 ᮠဋ/MHz
2
0.4 (b) ˀՏᮠဋʾI spta Ѭѿ᣺҂ 0.5 W/cm ֗
2
72 72 0.3 2.25 W/cm ௑ਫ਼ᭊ᜶ᄊᣥКܦҪဋజጳڏ
0.2
48 48 18
0.1
0.5 W/cm 2
0 16 2.25 W/cm 2
24 24
25 75 125 25 75 125 14
(e) 0.9 MHz (f) 1.0 MHz
MPa 12
96 96 0.5 ཥ۫᭧ሥ/mm 2
0.4 10
72 72 0.3 8
0.2
48 48 6
0.1
0 4
24 25 75 125 24 25 75 125 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
y/mm (g) 1.1 MHz (h) 1.2 MHz ᮠဋ/MHz
2
(c) ˀՏᮠဋʾI spta Ѭѿ᣺҂ 0.5 W/cm ֗
2
z/mm 2.25 W/cm ௑ཥ۫᭧ሥԫӑజጳڏ
图 9 不同频率下的声压分布图 图 10 不同频率下焦点处 I spta 的变化图
Fig. 9 Sound pressure field under different frequencies Fig. 10 The change chart of focal point I spta at
different frequencies
输入声功率为 1∼3.5 W、频率为 0.5∼1.2 MHz
条件下的 MI 值在 0.182∼0.579 之间，均小于安全阈
3.4.1 频率对海马神经元放电的影响
值1.9；焦点处温升最大不大于 0.25 C，不会对刺激
◦
图 11 为未实施超声刺激前的海马神经元随时
靶区及周围组织造成热损伤。
间的放电曲线图。利用式 (9) 在 I spta = 0.5 W/cm 2
3.4 电容模型验证 时的等效焦点声压 0.18 MPa、占空比为 50% 条件
在脉冲重复频率 T 1 = 500 Hz 条件下，研究 下，使用频率 f 为 0.5∼1.2 MHz，探究脉冲超声刺
超声刺激前后海马神经元在 20 ms 时间内的放电 激对海马神经元后放电行为，如图 12 所示。其中
变化。 图12(a 1 )∼ 图12(a 8 ) 为使用不同频率刺激下海马神