Historie výzkumu a stav vývoje ultrazvukového fázovaného pole

Použití ultrazvuk HIFU piezokeramika pro diagnostiku a léčbu se stala jedním z nejdůležitějších odvětví lékařského bioinženýrství. Stále více lidí věnuje pozornost. Již ve 30. letech 20. století se objevily zprávy o ultrazvuku pro léčbu po čtyřiceti letech. Generace navrhovaly možnost ultrazvuku pro diagnostiku. Kvůli nedostatku organického propojení mezi fyzikální technologií a medicínskými poznatky v té době a omezením vývoje strojírenské technologie a praktickými zkušenostmi v té době byl však vývoj ve 40. a 50. letech 20. století pomalý. V terapeutických aplikacích došlo k opakovanému ošetření.

Od 60. let 20. století až do nedávné doby, díky experimentálnímu studiu interakce mezi ultrazvukem a biologickými systémy, byla k dispozici výroba ultrazvukových zařízení s nízkou intenzitou a nashromáždila mnoho klinických dat a zkušeností, aplikace Ultrazvukový piezoelektrický měnič v lékařských aplikacích je extrémně rozsáhlý a je rychlý a stále více ukazuje svůj význam. Zejména v diagnostice se ultrazvuk s rentgenovým zářením a radioizotopy stávají důležitými klinickými nástroji. Tisíce nemocnic a lékařských středisek používají ultrazvuk jako rutinní klinický nástroj každý den po celém světě. Může být použit v různých částech těla, jako je mozek, srdce, játra, ledviny a orgány.

V léčbě jsme úspěšně aplikovali nízkointenzivní ultrazvuk na některé části lidského těla pro fyzioterapii a masáže. Úspěšná je zejména osteopatická bolest a různé neuralgie a léčba traumatických poranění sportovců.

Nedávno v Číně piezoelektrický diskový měnič se aplikuje na hlavu k léčbě hemiplegie způsobené cerebrovaskulárním onemocněním a používá se ultrazvuková léčba. Léčba ischemické choroby srdeční dosáhla pozoruhodných výsledků. Možnost využití ultrazvuku vyšší intenzity ke kvantitativnímu a opakovanému usmrcování biologických tkání (jako je tkáň centrální nervové soustavy a další tkáně) je studována i v zahraničí jako chirurgický zákrok. Podle zahraničních lékařských výzkumných skupin je ultrazvuková horečka zvláště účinná při léčbě spinocelulárního karcinomu hlavy a krku. Ultrazvukové teplo snižuje rozsah nádorů hlavy a krku přibližně o 70 % a mění povrch 50 % nádoru.

3MHz frekvenční ultrazvuk může procházet přímo 4cm měničem umístěným ve středu nádoru a pak pomoci umístit nádor, termočlánková jehla dovnitř zaznamenává zvýšení teploty při zahřívání tkáně. U ultrazvukového tepelného ošetření jsou vedlejší účinky popálení povrchu pacienta také malé. Pokud akustické zařízení piezoelektrického deskového měniče je dále vylepšeno a uvolňovací energie je dodávána přesněji, budou eliminovány vedlejší účinky. Větší nebo hlubší nádory mohou být léčeny více systémy převodníků.

Podle diagnózy, akustický piezoelektrický senzor má dvě hlavní výhody: jedna je neinvazivní a druhá spočívá v rozlišení mezi různými akustickými impedancemi. Schopnost rozhraní mezi měkkými tkáněmi. Rentgenová diagnostika odráží pouze rozdíl v hustotě tkání, jako jsou nekostní orgány, musí být injikována kontrastní tekutina, aby byla viditelná, což skenuje technologii nukleární fyziky, která je měřením selektivního výskytu radioizotopů ve speciálních orgánech k určení struktury a patologie orgánů. Tyto látky a izotopy jsou invazivní a mají určitý účinek na lidské tělo, někdy s dodatečným chirurgickým zákrokem.

Existuje však ultrazvuková diagnostika s nízkou intenzitou zvuku, navíc zaručuje vysílání zvukových vln do těla (při této intenzitě neškodné) bez jakýchkoliv chirurgických zákroků a pomocných prostředků (někdy pouze pití vody nebo polykání granulí organického filmu naplněných vodou, to je pro lidský organismus neškodné) Je nutné pouze nanést vrstvu oleje na pokožku ultrazvuku piezoelektrický vibrační senzor a lidské tělo, aby bylo zajištěno, že zvukové vlny jsou v kontaktu. Je tedy neinvazivní a neinvazivní. Díky své schopnosti vyřešit rozhraní akustické impedance dokáže rozlišit různé léze měkkých tkání, jako je posunutí, deformace, léze, proliferace cizích těles a tak dále. Proto lze získat více klinických dat než jinými metodami. Ultrazvuková diagnostika je nyní široce používána v kardiologii, porodnictví, gynekologii, skenování břicha, detekci středního mozku, skenování oka, stanovení průtoku krve.