التحسين الفني لمحول HIFU

(1) حول محول الطاقة المصفوفة الحلقية المستوية. يتم حفر منطقة دائرية صغيرة متحدة المركز في وسط مصدر المكبس الدائري لتشكيل مصدر صوت مستو حلقي. يمكن اعتبار ضغط الصوت الناتج عن مصدر الصوت المستوي الحلقي في أي نقطة في الفضاء بمثابة ضغط الصوت الناتج عن المستوي الدائري الموجب المحاط بالقطر الخارجي لسيراميك بيزو HIFU ومصدر المكبس المستوي الدائري السالب المحاط بالقطر الداخلي للحلقة. عندما يتم إثارة حلقات بيزو متعددة في نفس الوقت، فإن ضغط الصوت الناتج عن كل دائرة عند نقطة معينة على محور الصوت سيكون له اختلاف في الطور. وفقًا لطور ضغط الصوت الناتج عن حلقة عند نقطة معينة على المحور الصوتي، فإنه مطلوب حتى يمكن حساب إشارة الإثارة المنشطة على كل حلقة، بحيث يتم توليد ضغط الصوت بواسطة كل حلقة عند تلك النقطة في الطور، وتحقق هذه النقطة بيزو مركزة عالية الكثافة . قدم Qian Shengyou مصدر الصوت السلبي لحساب خصائص مجال الصوت لمحول الطاقة ذو المصفوفة الحلقية الكروية المقعرة، ودرس تركيز المجموعة متعددة الحلقات والتحكم في الطور متعدد الحلقات. أظهرت الدراسات أنه يتم استخدام حلقة ضيقة واحدة لعلاج الأورام الأصغر حجمًا، ويمكن تحقيق العلاج بالتسخين متعدد النقاط من خلال مجموعة متعددة الحلقات لمجموعة واسعة من مناطق العلاج. يمكن تصميم محول الطاقة هذا بالكامل للجمع بين التركيز الذاتي والتركيز الذي يتم التحكم فيه بالطور، وهو مناسب للاستخدام في درجات الحرارة العالية، وله هيكل بسيط، وهو مصدر صوت مثالي لمعالجة التسخين بالموجات فوق الصوتية عالية الكثافة.

(2) حول محول الطاقة ذو المصفوفة الحلقية الكروية المقعرة. منذ يتمتع محول الطاقة الخزفي hifu بيزو 250 كيلو هرتز للهيكل الناقص الكروي بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية وأداء التركيز، وقد درس الناس بشكل أساسي مشكلة التحكم في الطور لهذا النوع من الهندسة المعمارية في السنوات الأخيرة. المقعرة تنقسم قطعة السيراميك الكهرضغطية الكروية إلى مجموعة من الحلقات المستقلة، ويتم ضبط إشارات التنشيط للحلقات المعنية بحيث يكون ضغط الصوت عند نقطة معينة في مجال الصوت في الطور لتحقيق التركيز بالموجات فوق الصوتية. يُظهر البحث الذي أجراه Qian Shengyou وآخرون حول محول التركيز بالموجات فوق الصوتية الحلقي ذو السطح الكروي المقعر لارتفاع الحرارة أنه في ظل تأثير التركيز الذاتي لمحول الطاقة الكروي المقعر، يتم إنشاء مجال الصوت بواسطة الحلقة الكروية المقعرة المفردة لا يزال له تأثير تركيز. ومع ذلك، يرتبط موضع التركيز بعرض الحلقة والفتحة وما إلى ذلك، وليس عند التركيز الهندسي. بعد الجمع بين عدة حلقات، لا يتوافق محول التركيز في مجال الصوت مع نقطة تركيز الإشعاع أحادي الحلقة. عندما تحتوي الحلقة الكروية المقعرة على وضع الجمع ويتم تغيير سعة أو تردد كل إشارة إثارة حلقة، فإن توزيع مجال الصوت سوف يتغير ويتم الحصول عليه. عندما يتم تنفيذ بيزو التركيز الذي يتم التحكم فيه بالمرحلة على حلقات متعددة، يكون موضع محول التركيز قابلاً للتعديل ضمن نطاق معين، ولكن ينبغي الانتباه إلى اختيار نصف قطر انحناء السطح المقعر، وإلا فقد لا يكون من الممكن التركيز، ويجب مراعاة تأثير منطقة المجال القريب بشكل كامل. عند معالجة مساحة كبيرة من الورم، يمكن تحقيق التسخين متعدد النقاط من خلال مجموعة متعددة الحلقات للحصول على تأثير علاجي أفضل. يجمع محول التركيز هذا بين خصائص التركيز الذاتي والتركيز الذي يتم التحكم فيه بالطور، والذي يتميز بهيكل بسيط ومقاوم لدرجات الحرارة العالية، وهو مصدر صوت مثالي لمعالجة التسخين بالموجات فوق الصوتية عالية الكثافة.

(3) محول صفيف كروي مقعر. لقد تبين أنه في حالة التردد الثابت ومعامل امتصاص الأنسجة، كلما زادت شدة الصوت، وكلما زاد وقت التشعيع، كلما زادت امتصاص الأنسجة للحرارة، وارتفعت درجة الحرارة بشكل أسرع، وكلما كانت الأنسجة أكثر عرضة للتلف. لذلك، يجب تقليل كمية التعرض للأنسجة السليمة أثناء العلاج. صن جونشيا وآخرون. تم تصميم مجموعة محولات الطاقة ذات القطاع الكروي المقعر من جوانب تقليل الصوت. إنها شدة المصدر وتقليل وقت تعرض الأنسجة السليمة. محول الطاقة الخزفي HIFU عبارة عن مجموعة محولات محاطة بعدة محولات قطاعية مقعرة ذات مساحة وشكل متساويين، الشكل. إنه نموذج ثلاثي الأبعاد لمحول الطاقة، وهو محول عند الإسقاط في مستوى عمودي على الاتجاه المحوري للسطح الكروي المقعر. أثناء العلاج، يتم تشغيل محول الطاقة بدوره، ويعمل محولان متقابلان فقط في نفس الوقت، وسيتم تقليل المساحة المشععة بالأنسجة السليمة في نفس الوقت.

أظهرت النتائج أن التغيير النسبي في موضع التركيز صغير جدًا، وتأثير التركيز مثالي، ومن المفيد جدًا تقليل كمية التعرض للأنسجة السليمة. ومع ذلك، فإن استخدام هذا يقلل بيزو الموجات فوق الصوتية HIFU من كمية الإشعاع في الأنسجة السليمة، وتستقبل الأنسجة المريضة كمية الإشعاع، ويضعف تأثير تركيز بيزو الموجات فوق الصوتية، مما يؤثر بدوره على التأثير العلاجي.