Virtual ultrasound machine operating in a GHz to MHz frequency range for particle-based biomedical simulations.
Аннотация
Ultrasound-matter interactions underpin numerous biomedical and soft-matter applications, yet simulating these phenomena is challenging due to the large separation of viscous and sonic time scales. Continuum methods capture large-scale wave propagation but cannot resolve microscale interactions, while particle-based approaches offer molecular resolution but struggle with efficiency and stability at larger scales. We introduce a particle-based virtual ultrasound machine that uses a smoothed dissipative particle dynamics variant with an implicit pressure solver and a negative-pressure stabilization scheme, required to mimic acoustic propagation across medically relevant MHz-GHz frequencies. We demonstrate its capabilities by modeling the acoustophoresis of encapsulated microbubbles, a key mechanism in ultrasound-mediated drug delivery. Beyond this application, the approach establishes a generalizable platform for simulating wave-matter interactions in soft and biological materials, opening promising directions for computational studies of acoustics-driven phenomena in science and engineering.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.