超声治疗学—Chap.6重广醫科大学ALUNIVERSI空化國值与空化核几种空化核：液体因热起伏，不断产生小的蒸汽泡。这种蒸汽泡在液体中存在的条件是，泡内的蒸汽压与表面张力和液体的静压力相平衡，由此构成稳定的蒸汽空化核。带有薄的有机物外壳的小尺寸气泡（一般指R<0.01mm），由于这层有机膜的存在阻碍泡内气体向外扩散，并能抗拒表面张力，所以能形成稳定的空化核。而在足够强的声波作用下，可打破此有机层外壳产生空化。近年来，大量声学造影剂引入医学应用，其中大多属于这种类型的空化核
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 ◇几种空化核： Î 液体因热起伏，不断产生小的蒸汽泡。这种蒸汽泡在液体中存在的 条件是，泡内的蒸汽压与表面张力和液体的静压力相平衡，由此构 成稳定的蒸汽空化核。 Î带有薄的有机物外壳的小尺寸气泡（一般指R0< 0.01mm），由于这 层有机膜的存在阻碍泡内气体向外扩散，并能抗拒表面张力，所以 能形成稳定的空化核。而在足够强的声波作用下，可打破此有机层 外壳产生空化。近年来，大量声学造影剂引入医学应用，其中大多 属于这种类型的空化核
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超声治疗学——Chap.6
Chap.6超声治疗学一重广医科大学DICALUNIVERSIT空化值与空化核√几种空化核：高能离子流，如宇宙线、中微子流或激光脉冲等照射液体，产生微小气泡。这已得到实验研究结果的有力支持。液体中浸润性固体悬浮颗粒裂缝中陷附的小气泡。在通常情况下它的内凹表面形成的表面张力，抵消外界压力而稳定存在；在足够强的负声压作用下，泡形变为外凸而被拉出形成空化核。仙tfh-110固体颗粒裂缝空化核的形成原理（a）常态下缝内气泡状态（b）负声压作用下的气泡状态
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 ◇几种空化核： Î高能离子流，如宇宙线、中微子流或激光脉冲等照射液体，产生微 小气泡。这已得到实验研究结果的有力支持。 Î液体中浸润性固体悬浮颗粒裂缝中陷附的小气泡。在通常情况下， 它的内凹表面形成的表面张力，抵消外界压力而稳定存在；在足够 强的负声压作用下，泡形变为外凸而被拉出，形成空化核。 固体颗粒裂缝空化核的形成原理 （a）常态下缝内气泡状态 （b）负声压作用下的气泡状态
超声治疗学—Chap.6重广醫科大学、空化泡崩溃需要的时间液体中存在一个球形空化泡，它在外力作用下发生崩溃所需要的时间。从动力学原理可以推导得出，所需时间T 为:pT ~ 0.915RmaxP式中R为空化泡的最大半径值，P为空化泡周围液体密度，P.为液体中的静压强。忽略了空化泡的表面张力和泡内可能存在的气/汽的压力，也未考虑声场的作用
超声治疗学——Chap.6 二、空化泡崩溃需要的时间 ◇液体中存在一个球形空化泡，它在外力作用下发生崩溃 所需要的时间。从动力学原理可以推导得出，所需时间 τ为： 式中 为空化泡的最大半径值， 为空化泡周围液体密 度， 为液体中的静压强。 9 忽略了空化泡的表面张力和泡内可能存在的气/汽的压 力，也未考虑声场的作用。 max 0 0.915R Pρ τ ≈ R max ρ P0
超声治疗学—Chap.6重广醫科大学W>在水中取Rmax=10-5m，p=103kgm3，设Po=1.013×105Pa。计算得到T=1μS。如果，我们作用以20kHz的超声波，其周期为5Oμs，压缩相为25μS，则空化泡崩溃时间仅为其1/25。因此，可以讲，空化泡在崩溃过程中，其外力作用变化甚微。反之，如果作用的超声波频率升至1MHz，其周期亦为1μs，空化泡则来不及发生崩溃
超声治疗学——Chap.6 Î在水中取Rmax=10-5m，ρ＝10３kg·m-3，设 P0=1.013×105Pa 。计算得到τ＝１μs。如果，我们作 用以２０kHz的超声波，其周期为５０μs，压缩相为 ２５μs，则空化泡崩溃时间仅为其１/２５。因此，可 以讲，空化泡在崩溃过程中，其外力作用变化甚微。反 之，如果作用的超声波频率升至１ＭＨｚ，其周期亦为 １μs，空化泡则来不及发生崩溃