تاريخ البحث وحالة تطوير مجموعة مراحل الموجات فوق الصوتية

استخدام أصبحت الموجات فوق الصوتية HIFU بيزو السيراميك للتشخيص والعلاج واحدة من أهم فروع الهندسة الحيوية الطبية. المزيد والمزيد من الناس ينتبهون. في وقت مبكر من ثلاثينيات القرن العشرين، كانت هناك تقارير عن استخدام الموجات فوق الصوتية للعلاج بعد الأربعين عامًا. واقترحت الأجيال إمكانية استخدام الموجات فوق الصوتية للتشخيص. ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود اتصال عضوي بين التكنولوجيا الفيزيائية والمعرفة الطبية في ذلك الوقت، والقيود المفروضة على تطوير التكنولوجيا الهندسية والخبرة العملية في ذلك الوقت، كان التطور في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي بطيئًا. وكانت هناك علاجات متكررة في التطبيقات العلاجية.

منذ الستينيات وحتى وقت قريب، وبسبب الدراسة التجريبية للتفاعل بين الموجات فوق الصوتية والأنظمة البيولوجية، أصبح إنتاج معدات الموجات فوق الصوتية منخفضة الكثافة متاحًا وتراكم الكثير من البيانات والخبرات السريرية، وتطبيق يعد محول الطاقة الكهرضغطية بالموجات فوق الصوتية في التطبيقات الطبية واسع النطاق للغاية وسريع ويظهر أهميته بشكل متزايد. خاصة في التشخيص، تصبح الموجات فوق الصوتية مع الأشعة السينية والنظائر المشعة أدوات سريرية مهمة. تستخدم آلاف المستشفيات والمراكز الطبية الموجات فوق الصوتية كأداة سريرية روتينية يوميًا في جميع أنحاء العالم. ويمكن استخدامه في أجزاء مختلفة من الجسم، مثل الدماغ والقلب والكبد والكلى والأعضاء.

في العلاج، نجحنا في تطبيق الموجات فوق الصوتية منخفضة الكثافة على بعض أجزاء الجسم البشري للعلاج الطبيعي والتدليك. آلام العظام والألم العصبي المختلفة، وعلاج الإصابات المؤلمة للرياضيين ناجح بشكل خاص.

في الآونة الأخيرة، في الصين، يتم تطبيق محول القرص الكهرضغطي على الرأس لعلاج الشلل النصفي الناجم عن أمراض الأوعية الدموية الدماغية، ويتم استخدام العلاج بالموجات فوق الصوتية. وقد حقق علاج أمراض القلب التاجية نتائج ملحوظة. تتم أيضًا دراسة إمكانية استخدام الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لقتل الأنسجة البيولوجية بشكل كمي ومتكرر (مثل أنسجة الجهاز العصبي المركزي والأنسجة الأخرى) في الخارج كإجراء جراحي. وفقًا لمجموعات الأبحاث الطبية الأجنبية، فإن حمى الموجات فوق الصوتية فعالة بشكل خاص في علاج سرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة. تعمل حرارة الموجات فوق الصوتية على تقليل نطاق أورام الرأس والرقبة بنسبة 70% تقريبًا وتغير سطح 50% من الورم.

يمكن أن تمر الموجات فوق الصوتية بتردد 3 ميجاهرتز مباشرة عبر محول الطاقة 4 سم الموجود في وسط الورم، ثم تساعد على وضع الورم، وإبرة مزدوجة حرارية بالداخل لتسجيل الزيادة في درجة الحرارة أثناء تسخين الأنسجة. مع المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية، تكون الآثار الجانبية للحرق السطحي للمريض صغيرة أيضًا. إذا تم تحسين الجهاز الصوتي لمحول الطاقة بلوحة كهرضغطية بشكل أكبر ويتم توصيل طاقة الإطلاق بشكل أكثر دقة، وسيتم التخلص من الآثار الجانبية. يمكن علاج الأورام الأكبر أو الأعمق بأنظمة محولات الطاقة المتعددة.

بالتشخيص، يتمتع المستشعر الكهرضغطي الصوتي بميزتين رئيسيتين: إحداهما غير جراحية، والأخرى هي التمييز بين المعاوقات الصوتية المختلفة. القدرة على التفاعل بين الأنسجة الرخوة. التشخيص بالأشعة السينية، فهو يعكس فقط الفرق في كثافة الأنسجة، مثل الأعضاء غير العظمية، ويجب حقن سائل التباين لجعلها مرئية، والتي تقوم بمسح تقنية طب الفيزياء النووية التي تقوم بقياس المظهر الانتقائي للنظائر المشعة في الأعضاء الخاصة لتحديد بنية الأعضاء وعلم الأمراض. هذه العوامل والنظائر غازية ولها بعض التأثير على جسم الإنسان، وأحيانًا مع الجراحة الإضافية.

ومع ذلك، هناك تشخيص بالموجات فوق الصوتية مع كثافة صوت منخفضة الكثافة، بالإضافة إلى ضمان إرسال موجات صوتية إلى الجسم (غير ضارة بهذه الشدة) دون أي جراحة أو عوامل مساعدة (أحيانًا فقط شرب الماء أو ابتلاع حبيبات فيلم عضوي مملوءة بالماء، فهي غير ضارة لجسم الإنسان) من الضروري فقط وضع طبقة من الزيت على جلد الموجات فوق الصوتية مستشعر الاهتزاز الكهرضغطي وجسم الإنسان للتأكد من اتصال الموجات الصوتية. لذلك فهي غير الغازية وغير الغازية. نظرًا لقدرتها على حل واجهة المعاوقة الصوتية، يمكنها التمييز بين آفات الأنسجة الرخوة المختلفة، مثل الإزاحة والتشوه والآفات وانتشار الأجسام الغريبة وما إلى ذلك. ولذلك، يمكن الحصول على بيانات سريرية أكثر من الطرق الأخرى. يتم الآن استخدام التشخيص بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في أمراض القلب والتوليد وأمراض النساء ومسح البطن واكتشاف الدماغ المتوسط ​​ومسح العين وتحديد تدفق الدم.