颅骨 conforming 声学全息透镜用于经颅定位
应用物理
2026-04-24 v1
摘要
经颅聚焦超声声学(tFUS)提供了对深脑电路的非侵入性 접근手段,但因颅骨引起的相位畸变、声学阻抗匹配不良以及对颅内压场体积控制不足而受限。传统相控阵和平面全息策略通过电子或计算方式补偿畸变,但无法解决因主体特定颅骨形态所致的几何和耦合不一致问题。我们引入个人化颅骨 conforming 声学全息镜,通过物理编码个性化波前校正于 conforming 声学界面中。基于主体特定体积全息(SSVH)框架,颅骨几何和治疗约束嵌入基于物理的优化管道,用于全息相位综合。 resulting lens 集成与颅骨及皮肤 conforming 耦合层,增强阻抗连续性、降低反射损失、稳定空间对齐,实现同时补偿畸变与高效经颅传输。跨多位主体的数值仿真显示,系统在保持压力场在安全限度内,实现一致的体积聚焦与可靠靶区覆盖。外标 human skull 实验验证表明,制造精准、声学耦合有效、忠实重现设计的三维声学场。通过将波前工程与解剖 conformity 统一,本工作确立了面向高保真、解剖自适应经颅声学定位的 scalable 战略。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.21207,
title = {Skull-Conforming Acoustic Holographic Lenses for Transcranial Targeting},
author = {Ceren Cengiz and Mihir Pewekar and Hrishikesh Kulkarni and Yunruo Ni and Nathan Sambo and Adam Maxwell and Eli Vlaisavljevich and Wynn Legon and Shima Shahab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21207},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 5 figures, 3 tables