超声驱动细针在牛肝中产生空化现象

超声空化正被应用于医学领域，作为一种在微观尺度上影响物质（如组织或药物载体）的手段。振荡或溃灭的空化气泡提供瞬态力学力场，可例如粉碎软组织甚至 disintegration 固体物体如结石。我们最近的研究表明，超声驱动的医疗针能在水中产生空化现象。然而，在采用超声驱动针的诊断与治疗应用中，空化及相关生物效应的存在与行为尚不清楚。利用仿真，我们从数值和实验上展示了超声驱动针附近的空化现象。我们定义了在不同总声功率水平下肝组织模型内的空化起始阈值。通过高速成像，我们直接可视化并定量表征了超声针在新鲜牛肝薄片中产生的空化事件。在定性基础上，数值与实验结果在空化阈值和空间分布上表现出高度相似性。这些发现对于开发采用超声驱动细针的新方法与技术（如超声增强细针活检、药物递送和组织碎裂术）至关重要。