Teoretická studie konkávního sférického ultrazvuku a vysoce zaostřeného ultrazvuku pro hypertermii(1)

Zahřívání nádorové tkáně se stalo jednou z důležitých metod léčby nádorů. Ultrazvuk se stal důležitým tepelným ošetřením, protože se vyznačuje snadnou výrobou, je zaostřitelný a invazivní. V posledních letech se HIFU piezo pro termoplastickou technologii vyhřívání závaží vyvinul tak rychle. Vzhledem k rozdílu v poškození normální tkáně a nemocné tkáně při vysoké teplotě je výběr fokusovaného piezo velmi důležitý. Přidání zdroje zvuku pístu do akustické čočky a broušení piezoelektrické keramiky do konkávního povrchu se běžně používají pro metody akustického zaostřování. Když je rychlost vibrací piezoelektrické keramiky na konkávní sférické akustické čočce zaostřující piezo gaussovská, fokusovaný zdroj zvuku se nazývá fokusovaný gaussovský zdroj zvuku. V tomto článku jsou představeny pojmy tepelné ohniskové vzdálenosti a teplotního pole 3 dB. Metoda diferenciálního tepla HIFU piezokeramika se používá k řešení rovnice přenosu biotepla. Jsou studovány tepelné účinky těchto fokusovaných ultrazvuků na biologické tkáně. Různé podmínky jsou analyzovány izotermami, za předpokladu zaostřeného Gaussova zvuku a Akustická ohnisková skvrna konkávního sférického samozaostřujícího zvuku má stejnou velikost, geometrickou ohniskovou vzdálenost, poloviční aperturu a frekvenci jsou 3 cm, 10 cm, 10 MHz.

Výsledky ukazují, že distribuce zvukového pole a teplotního pole v biologické tkáni se liší, když se konkávní sférická samozaostřuje HIFU ultrazvuková piezokeramika a fokusovaný Gaussův zdroj zvuku jsou vyhřívané. Když je konkávní kulový povrch ohříván zaostřovacím zdrojem, akustický tlak v blízkém zdroji kolísá; když je Gaussův zdroj zahřátý, distribuce akustického tlaku je hladší. Když je konkávní kulový povrch ohříván samozaostřujícím zdrojem zvuku, izoterma se zformuje do tvaru srdce a blízký zdroj je laterálně širší; když je Gaussův zdroj zahřátý, izoterma je podobná elipse a dlouhá osa je podél směru šíření zvuku. Při akustické intenzitě konkávního konce Piezoměnič HIFU je stejný, účinná oblast ošetření odpovídající konkávnímu sférickému samozaostřovacímu zdroji zvuku je širší, účinná oblast ošetření odpovídající zaostřenému gaussovskému zdroji zvuku je koncentrovaná a teplotu na zvukovém ohnisku lze rychleji stabilizovat. Porovnání hlavních charakteristik zvukového pole a ustáleného teplotního pole generovaného dvěma fokusovanými ultrazvukovými zdroji, ohniskovou vzdáleností a tepelnou ohniskovou vzdáleností HIFU ultrazvuk pro hubnutí jsou větší, což je blíže ke geometrické ohniskové vzdálenosti, a odchylka mezi akustickou ohniskovou vzdáleností a tepelnou ohniskovou vzdáleností je zřetelnější; zvukové pole a teplota Osová šířka pole 3 d B je větší a rozdíl mezi nimi je také větší.