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摘要
超声穿颅技术可以实现颅内成像、脑神经刺激、颅内肿瘤消融等，是脑疾病诊断和治疗的重要工具。然而，超声穿颅时，因换能器、水、颅骨之间的阻抗失配，使得入射声场的大部分能量都被颅骨反射，导致超声穿颅效率低、颅骨表面容易升温灼伤等问题，严重阻碍了超声穿颅技术的临床推广。为提升超声穿颅效率，该文利用传递矩阵法对一维穿颅系统的声场传播进行了详细研究，发现在不考虑颅骨衰减情况下，通过在颅骨外表面增加与颅骨相同声阻抗的材料并调控其厚度，在目标频率超声穿颅效率可达100%，并且改变颅骨与换能器之间水层的厚度对超声穿颅效率没有影响。该工作为超声穿颅系统的透射增强提供了物理基础和解决方案。
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单位物理学院; 中国科学院深圳先进技术研究院; 华中科技大学
