طريقة التركيز لمحول الطاقة بيزو HIFU

دراسة دخلت تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة حيز التنفيذ منذ أربعينيات القرن العشرين، ولكنها كانت محدودة بالتكنولوجيا الهندسية في ذلك الوقت، ولم يتم تطوير هذه التكنولوجيا بسرعة. ومع التطور السريع للتقنيات ذات الصلة مثل أجهزة الكمبيوتر، اجتذبت التكنولوجيا اهتمامًا كبيرًا من العديد من الموظفين الهندسيين والفنيين والعاملين في المجال الطبي. وفي السنوات الأخيرة، تسارعت وتيرة البحث في هذه التكنولوجيا بشكل واضح. تم إطلاق العديد من الوحدات في الصين. إن البحث والتطوير للمعدات وأبحاث التطبيقات السريرية هو الذي  حقق نتائج ملحوظة، وقد جذبت نتائج أبحاثه السريرية انتباه وثناء النظراء الدوليين. 

تمت الموافقة على معيار الصناعة 'نظام علاج الأورام بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (HIFU)' الذي اقترحته إدارة الغذاء والدواء الحكومية لتعريف نظام علاج الورم بمحول طاقة hifu بيزو بالموجات فوق الصوتية عن طريق وحدة محول الطاقة أو متعدد العناصر. مصدر صوت الموجات فوق الصوتية المركز الذي يتكون من مجموعة من الأصوات، بعد المرور عبر وسيط نقل الصوت، تكون شدة الموجات فوق الصوتية مقبولة للأنسجة الطبيعية للجسم البشري تنتقل عبر سطح المريض، وتتركز الطاقة على الأنسجة المستهدفة لتسبب نخر التخثر المعطل. تقدم هذه الورقة مناقشة أولية حول بعض القضايا في تطوير بيزو عالية التركيز . تقنية

تقع محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المركزة في قلب الهندسة التقنية، وهي التقنيات الأكثر أهمية. ستؤثر مخططات محولات الطاقة المختلفة على تأثير تركيز محول الطاقة وكفاءة التحويل الكهروصوتي، مما يؤدي إلى تأثيرات علاجية مختلفة. أساليب التركيز الشائعة الحالية هي التركيز على العدسة الصوتية، والتركيز على المرآة، والتركيز على العناصر المتعددة، والتركيز الكروي 'الفسيفساء' متعدد التقعر. إنها تركز على العدسة الصوتية: بما أن العدسة نفسها تمتص الموجات فوق الصوتية، فإن درجة الحرارة المرتفعة من السهل أن تشوه العدسة. تحويل الكفاءة الكهربائية الصوتية لهذا التقاطات بيزو عالية التركيز منخفضة. لتلبية متطلبات تقنية HIF U، من الضروري توفير طاقة كهربائية كبيرة.

 إذا كانت الطاقة كبيرة جدًا، فإن فتحة محول الوحدة تكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن كسرها، مما يؤثر على الإنتاجية والموثوقية. تركيز المرآة لديه تغييرات صغيرة في موضع السطح العاكس سوف يسبب تغييرًا كبيرًا في موضع التركيز t، والهيكل الميكانيكي معقد والحجم كبير نسبيًا. الهندسة الكبيرة أكثر صعوبة؛ مقعر 'الفسيفساء' له سطح تركيز كروي: عادة ما يكون محول التركيز هذا مصنوعًا من عشرات أو حتى مئات من صفائح السيراميك المسطحة، وهو سهل التنفيذ، ولكنه كبير الحجم، ومنخفض كفاءة التحويل الكهروصوتي، كما أن اتساق الأداء واتساق الطور للبدائيات مرتفع جدًا ولا يمكن التحكم في مجال صوت التركيز. تتكون محولات الطاقة ذاتية التركيز متعددة العناصر عادةً من ما لا يزيد عن 10 قطع من محولات الطاقة.