bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2022-20-6-70-77bsuir-3445Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSМодель воздействия сфокусированного ультразвука на биологические тканиModel of the Impact of Focused Ultrasound on Biological TissuesЧураковА. В.ChurakovA. V.

Чураков А.В., к.м.н., доцент кафедры электронной техники и технологии

Churakov A.V., Cand. of Sci., Associate Professor at the Department of Electronic Engineering and Technology

КамлачП. В.KamlachP. V.

Камлач П.В., к.т.н., доцент, доцент кафедры электронной техники и технологии

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6, тел. +375 17 293-84-14

Kamlach P.V., Cand. of Sci., Associate Professor, Associate Professor at the Department of Electronic Engineering and Technology

kamlachpv@bsuir.byШульгинаИ. В.ShulginaI. V.

Шульгина И.В., заведующая кабинетом рентгенокомпьютерной диагностики рентгеновского отделения

Shulgina I.V., Head of the X-ray Computer Diagnostics Room of the X-ray Department

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsРеспубликанская клиническая больница медицинской реабилитацииRepublican Clinical Hospital for Medical Rehabilitation2022031020222067077Copyright © Чураков А.В., Камлач П.В., Шульгина И.В., 20222022Чураков А.В., Камлач П.В., Шульгина И.В.Churakov A.V., Kamlach P.V., Shulgina I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3445Для изучения проницаемости тканей при экстракорпоральном воздействии различными видами излучений необходимо использование мультифизического и математического моделирования всех этапов разрабатываемой технологии с учетом диэлектрических и акустических свойств тканей организма человека. Применяемые в медицине технологии воздействия сфокусированным ультразвуком достаточно часто имеют высокий уровень артефактов при визуализации диагностических исследований и осложнений при проведении терапии. При моделировании воздействия сфокусированным ультразвуком применяемые решатели должны учитывать распространение волны давления, изменения и скачки плотности, нелинейность и потери диффузии, которые происходят в тканях человека, и предлагать моделирование акустического распространения в неоднородных установках практически в реальном времени. В статье представлены результаты мультифизического и математического моделирования в пакете Sim4Life for Science V7.0 с применением полноволнового акустического решателя (P-ACOUSTICS) современной вычислительной акустики.To study tissue permeability under extracorporeal exposure to various types of radiation, it is necessary to use multiphysical and mathematical modeling of all stages of the technology being developed, taking into account the dielectric and acoustic properties of human body tissues. The technologies used in medicine with focused ultrasound often have a high level of artifacts in the visualization of diagnostic studies and complications during therapy. When modeling exposure to focused ultrasound, the applied solvers must take into account pressure wave propagation, density changes and jumps, non-linearity and diffusion losses that occur in human tissues, and offer simulation of acoustic propagation in inhomogeneous installations in near real time. The article presents the results of multiphysics and mathematical modeling in the Sim4Life for Science V7.0 package using a full-wave acoustic solver (P-ACOUSTICS) of modern computational acoustics.биологический образецмоделированиеультразвукbiological samplemodelingultrasoundReferencesKamlach P.V., Grodo D.S., Churakov A.V., Kamlach V.I., Bondarik V.M., Madveiko S.I., Klyuev A.P. [Model of electromagnetic field impact on biological tissues]. Doklady BSUIR = Doklady BSUIR. 2020;18(8):46-52. (In Russ.).Kamlach P.V., Grodo D.S., Churakov A.V., Kamlach V.I., Bondarik V.M., Madveiko S.I., Klyuev A.P. [Model of electromagnetic field impact on biological tissues]. Doklady BSUIR = Doklady BSUIR. 2020;18(8):46-52. (In Russ.)Sim4Life light Reference Guide Release 5.0. Zurich Med Tech. Sim4Life Application and Support Team, Zurich, Switzerland; 2019.Sim4Life light Reference Guide Release 5.0. Zurich Med Tech. Sim4Life Application and Support Team, Zurich, Switzerland; 2019.Содиков Н.О., Содиков М.Н., Темиров Ф.Н. Применение ультразвука в медицине. 2020: 32.Sodikov N.O., Sodikov M.N., Temirov F.N. [The use of ultrasound in medicine]. 2020:32. (In Russ.)Сперанский А.П. Ультразвук и его лечебное применение. Москва: Медицина; 1970: 224.Speransky A.P. [Ultrasound and its therapeutic application]. Moscov: Medicine; 1970: 224. (In Russ.)Чураков А.В. Принципы моделирования и проектирования приборов магнито- и ультразвуковой терапии: учебно-методическое пособие. Минск: БГУИР; 2019: 146.Churakov A.V. [Principles of modeling and designing devices for magnetic and ultrasonic therapy: study guide. allowance]. Minsk: BSUIR; 2019: 146. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.