طريقة البحث في مجال الصوت للعلاج HIFU

في الوقت الحاضر، طرق دراسة المجال الصوتي يشمل سيراميك HIFU الضغطي بشكل أساسي طرق القياس التجريبية وطرق المحاكاة العددية.

إن طرق قياس مجالات الصوت بالموجات فوق الصوتية عالية الكثافة هي بشكل أساسي الهيدروفونات وموازين الإشعاع فوق الصوتي وأجهزة استشعار الألياف الضوئية. هناك ثلاث طرق.

(ل) هيدروفون: يتكون من حلقة وفيلم PVDF مشدود داخليًا، وسمك فيلمه 30 ~ 40 كيلو متر مربع، ويتم طلاء قطب الفيلم المعدني على المنطقة المحلية المقابلة لجانبي الفيلم، ويكون القطر في وسط الحلقة أقل مما هو عليه في المنطقة، ويتم إجراء معالجة الاستقطاب للحصول على تأثير كهرضغطية. لأنه يحتوي على محول قبول صغير، لا يوجد أي تغيير في مجال الصوت المشع الأصلي لمحول الطاقة الكهرضغطية HIFU مع اردوينو.

(2) توازن الإشعاع بالموجات فوق الصوتية: يتم الحصول على شدة الصوت عن طريق قياس الضغط الإشعاعي للموجة فوق الصوتية، وضغط الصوت الإشعاعي هو أن شعاع الصوت ينتج ضغطًا ثابتًا على العائق الجاري.

(3) مستشعر الألياف الضوئية: عن طريق مصدر الضوء، أو ألياف النقل، أو عنصر الاستشعار أو منطقة التعديل، أو كشف الضوء. عندما يكون لدرجة الحرارة، أو الضغط، أو التسارع، أو الاهتزاز، أو الإزاحة تأثير على المسار البصري، ستكون موجة الضوء معلمات مميزة مثل شدة الضوء، الطول الموجي، السعة، إلخ. يتغير تردد الرنين لمحول الطاقة الكهرضغطية وفقًا لذلك، وتعتمد مستشعرات الألياف الضوئية على هذه المعلمات. يتم استخدام العلاقة بين العوامل الخارجية للكشف عن حجم كل كمية مادية مقابلة. إنه ذو تداخل مضاد للكهرومغناطيسي وهو صغير الحجم. تتميز الدقة المكانية العالية بعرض نطاق الاستجابة الواسع وسرعة الاستجابة السريعة للغاية.

باستخدام الطرق العددية، يمكن التنبؤ بمنطقة التركيز الفعلية وتوزيع طاقتها في جسم الإنسان. وفي السنوات الأخيرة، ظهرت المحاكاة غير الخطية لـ لعنصر السيراميك الكهرضغطي HIFU نقطة ساخنة للعديد من الباحثين. أصبح مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية استخدم العديد من الباحثين هذه النظريات لدراسة محاكاة الانتشار غير الخطي الصوتي. استخدم تشانغ دونغ من جامعة بوسطن وجامعة نانجينغ على التوالي معادلة KzK ودمجها مع التوصيل الحراري PelmeS لإثارة الموجة الجيبية لأداء تأثيرات الخصائص الخطية وغير الخطية بالموجات فوق الصوتية على مجال الصوت ومجال درجة الحرارة. يختلف إثارة الموجة الجيبية المستخدمة في هذه الطريقة عن شكل موجة الإثارة لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الفعلي. يختلف المجال الصوتي للمجال البؤري الذي يتكون من الإثارة الجيبية عن المجال الصوتي الذي يتكون من محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية. نظرًا للكمية الكبيرة من حسابات المحاكاة وطرق المحاكاة المعقدة لـ ESWL، لم يتم تطبيق نتائج البحث لحل مشكلة انتشار الموجات فوق الصوتية غير الخطية في معالجة ESWL المعقدة. يتم تطبيق هذه الأساليب مباشرة لمحاكاة الخصائص الصوتية والمخالفات المختلفة. لا تزال هناك مسافة معينة بين الانتشار غير الخطي للموجات الصوتية في الأنسجة الرخوة لجسم الإنسان. استخدم كليفلاند في جامعة بوسطن في عام 2004 أساليب محاكاة FDTD وعملية معالجة ESWL في ظل افتراض الانتشار الخطي ثنائي الأبعاد والموجات فوق الصوتية.

خصائص انتشار الموجات فوق الصوتية يوجد محول الطاقة السيراميكي الكهرضغطي Hifu في حصوات الكلى الوسطى، ولكن يتم استخدام الخوارزمية فقط للمشكلة الفعلية ثلاثية الأبعاد وخوارزمية مستوية ثنائية الأبعاد بافتراض أن المشكلة غير الخطية خطية. يتم دمج معادلة الانتشار بالموجات فوق الصوتية للشكل المتكامل مع الخوارزمية الجينية لمحاكاة مجال الصوت لمحول التركيز الكهروضغطي الكروي الداخلي المكون من 256 عنصرًا، ويتم الحصول على التركيز الفردي والمتعدد وفقًا لعناصر مجموعة محولات الطاقة المختلفة. ومع ذلك، تستخدم الدراسة خوارزمية التكامل، ولا تدرس تأثير الخصائص غير الخطية على مجال الصوت أثناء انتشار الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة. تتم محاكاة موضع التركيز للتركيز الكروي الإهليلجي لثلاثة معلمات مختلفة. يعتمد الحساب على معادلة الحالة، وحساب المحاكاة كبير جدًا. بشكل عام، يمكن استخدام الكمبيوتر العملاق لحساب المحاكاة من خلال خوارزمية التراكب الخطي باستخدام التكامل الذي أظهر أن شدة الصوت العالية والوسط لهما تأثير كبير على شكل وموضع المنطقة البؤرية المتكونة من بلورة hifu الكهرضغطية بالموجات فوق الصوتية في عام 1998، يستخدم Morita Changji الموجات فوق الصوتية بناءً على معادلات الحركة والمعادلات المستمرة للموجات الصوتية. يتم تضمين مقدار التباين غير الخطي في انتشار الموجة في معامل مرونة الحجم، والذي يستخدم سرعة انتشار الموجة الصوتية وسرعة البروتون. يتم تطبيق حساب المحاكاة التقريبي للدرجات والمعاملات غير الخطية على الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة Yee. اقترحت طريقة FDTD لحساب المحاكاة لأول مرة الانتشار غير الخطي ثلاثي الأبعاد للموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة. أخذ تجربة Reicheis المائية في الجسم المائي. تمت محاكاة الانتشار بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة وتم الحصول على شكل موجة القياس عند نقطة التركيز.