低频超声透皮给药系统压电-声-热计算模型

作者：彭瀚旻; 陈致钧; 卢鹏辉; 冒林丽

来源：振动.测试与诊断, 2015, (06): 1037-1043+1197.

DOI：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2015.06.006

• 低频超声
• 透皮给药
• 超声换能器
• 多场耦合
• 有限元 low-frequency sonophoresis
• transdermal drug delivery
• ultrasonic transducer
• coupling fields
• finite element method(FEM)

为分析低频超声透皮给药过程中由超声空化引起的发热问题,基于压电方程、热平衡方程和声压平衡方程,利用COMSOL有限元软件建立了低频超声透皮给药过程中压电-声-热耦合仿真计算模型。通过理论分析和FLIR热成像仪的温度测量实验,获得了系统在超声输入功率为5.5 W、频率为21kHz下的温度场分布与外表面最大温度变化曲线。超声换能器与低频超声透皮给药系统(空气中)的温度场分布及其最大温度值的仿真分析结果都与实验值一致,即在低频超声透皮给药过程中,药液中超声空化会造成声波大幅衰减,从而把部分声能直接转化为热能,导致药液温度快速上升,15min时外表面最高温度可达40℃,内部辐射头下方最大温度的理论值可...

• 出版日期2015
• 单位南京航空航天大学