دراسة نظرية للموجات فوق الصوتية الكروية المقعرة والموجات فوق الصوتية عالية التركيز لارتفاع الحرارة (1)

أصبحت تسخين أنسجة الورم إحدى الطرق المهمة لعلاج الأورام. أصبحت الموجات فوق الصوتية علاجًا حراريًا مهمًا بسبب خصائصها التي تتميز بسهولة إنتاجها، فهي قابلة للتركيز وغزوية. في السنوات الأخيرة، تطورت تكنولوجيا العلاج بتسخين الوزن الحراري HIFU بسرعة كبيرة. نظرًا للاختلاف في تلف الأنسجة الطبيعية والأنسجة المريضة عند درجة حرارة عالية، فإن اختيار البيزو المركز مهم جدًا. تُستخدم عادةً إضافة مصدر صوت المكبس إلى العدسة الصوتية وطحن السيراميك الكهرضغطي إلى سطح مقعر في طرق التركيز الصوتي. عندما تكون سرعة اهتزاز السيراميك الكهرضغطي على العدسة الصوتية الكروية المقعرة التي تركز على الضغط الكهروضغطي غاوسية، يتم استدعاء مصدر الصوت المركّز على مصدر صوت غاوسي مركّز. في هذا البحث تم تقديم مفهومي البعد البؤري الحراري ومجال درجة الحرارة 3 ديسيبل. طريقة الحرارة التفاضلية الهايفو بيزو سيراميك يستخدم لحل معادلة انتقال الحرارة الحيوية. تتم دراسة التأثيرات الحرارية لهذه الموجات فوق الصوتية المركزة على الأنسجة البيولوجية. يتم تحليل الظروف المختلفة بواسطة متساوي الحرارة، بافتراض أن الصوت الغاوسي المركز وأن النقطة البؤرية الصوتية للصوت الكروي المقعر ذاتي التركيز لها نفس الحجم والطول البؤري الهندسي ونصف الفتحة والتردد على التوالي 3 سم، 10 سم، 10 ميجاهرتز.

أظهرت النتائج أن توزيع المجال الصوتي ومجال درجة الحرارة في الأنسجة الحيوية يختلفان عند التركيز الذاتي الكروي المقعر يتم تسخين سيراميك بيزو بالموجات فوق الصوتية HIFU ومصدر الصوت الغاوسي المركّز. عندما يتم تسخين السطح الكروي المقعر بواسطة مصدر التركيز، يتقلب ضغط الصوت عند المصدر القريب؛ عندما يتم تسخين المصدر الغوسي، يكون توزيع ضغط الصوت أكثر سلاسة. عندما يتم تسخين السطح الكروي المقعر بواسطة مصدر الصوت ذاتي التركيز، يتشكل الأيسوثرم على شكل قلب، ويكون المصدر القريب أوسع بشكل جانبي؛ عندما يتم تسخين مصدر غاوس، فإن الأيسوثرم يشبه القطع الناقص، ويكون المحور الطويل على طول اتجاه انتشار الصوت. عندما تكون الشدة الصوتية للنهاية المقعرة لل محول الطاقة بيزو HIFU هو نفسه، منطقة المعالجة الفعالة المقابلة لمصدر الصوت الكروي المقعر ذاتي التركيز أوسع، ومنطقة المعالجة الفعالة المقابلة لمصدر الصوت الغوسي المركز مركزة، ويمكن تثبيت درجة الحرارة عند تركيز الصوت بسرعة أكبر. مقارنة الخصائص الرئيسية لمجال الصوت ومجال درجة حرارة الحالة المستقرة الناتج عن مصدري الموجات فوق الصوتية المركزين، الطول البؤري والطول البؤري الحراري للموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية HIFU لفقدان الوزن أكبر، وهي أقرب إلى البعد البؤري الهندسي، ويكون الانحراف بين البعد البؤري الصوتي والبعد البؤري الحراري أكثر وضوحًا؛ مجال الصوت ودرجة الحرارة عرض المجال المحوري 3 d B أكبر، والفرق بين الاثنين أكبر أيضًا.