经颅超声模拟的基准问题：压缩波模型的相互比较
摘要：计算声波传播的计算模型经常用于经颅超声治疗，例如，用于计算颅内压力场或计算相移以纠正颅骨畸变。为了允许社区使用的不同建模工具和技术进行互相比较，一个国际工作组召集起来制定了一套数值基准。在这里，介绍了这些基准以及互相比较的结果。定义了九个不断增加的几何复杂度基准。其中包括一个单层平面骨浸入水中、多层骨和整个颅骨。考虑了两种换能器配置（聚焦碗和平面活塞），共有18个基准的排列组合。使用了十一个不同的建模工具来计算基准结果。这些模型涵盖了各种数值技术，包括有限差分时域方法、角谱方法、伪谱方法、边界元方法和光谱元方法。模型之间找到了良好的一致性，特别是在颅骨内声聚焦点的位置、大小和幅度方面。将每个模型的结果与其他模型进行交叉比较时，每个基准的聚焦压力和位置差异的中位数分别小于10%和1mm。基准定义、模型结果和互相比较代码可免费获得，以促进进一步的比较。
作者：Jean-Francois Aubry, Oscar Bates, Christian Boehm, Kim Butts Pauly, Douglas Christensen, Carlos Cueto, Pierre Gelat, Lluis Guasch, Jiri Jaros, Yun Jing, Rebecca Jones, Ningrui Li, Patrick Marty, Hazael Montanaro, Esra Neufeld, Samuel Pichardo, Gianmarco Pinton, Aki Pulkkinen, Antonio Stanziola, Axel Thielscher, Bradley Treeby, Elwin van 't Wout
论文ID：2202.04552
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2022-08-31