výzkum na multifrekvenčním piezo měniči HIFU

Abychom si uvědomili, HIFU ultrazvukové piezo , tradiční metody většinou používají jednofrekvenční ultrazvukový převodník a použití stejného zaostřovacího systému k dosažení zaostření dvoufrekvenčního ultrazvuku se uvádí jen zřídka. V roce 1996 japonský vědec S. Umemura et al. studovali techniku, která využívá ultrazvuk k aktivaci kyselé červeně k zabíjení nádorových buněk. Pro dosažení druhé harmonické a základní superpozice byl vyvinut speciální multifrekvenčně zaměřený ultrazvukový měnič. Jedná se o přilepení 16 vrstev PZT waferů různých frekvencí na konvexní povrch hliníkové kulové skořepiny epoxidovou pryskyřicí, v důsledku toho jsou dva druhy frekvence vysoce intenzivní fokusované ultrazvukové sondy jsou realizovány na konkávní straně hliníkového kulového pláště a dvě ohniska se shodují. V roce 1999 bylo studiem fenoménu nízkofrekvenční ultrazvukové kavitace zjištěno, že za určitých podmínek byla dvoufrekvenční akustická kavitace výrazně lepší než jednofrekvenční ultrazvuk. později vyvinuli nový multifrekvenční zaostřovací převodník, vícefrekvenční převodník 400 kHz a 800 kHz pro aktivaci porfyrinu a jeho derivátů. Emisní vysokofrekvenční plátek PZT je umístěn v nízkofrekvenčním prstenci PZT s epoxidovou pryskyřicí a přilepen k rovině plexi čočky. 

Zářivý konec plexiskla je vytvořen do konkávního kulového povrchu, aby byla ultrazvuková oblast dvou frekvencí ultrazvuková. Účelu těchto dvou frekvencí je v podstatě dosaženo. Po prostudování ultrazvukového pole vícefrekvenční vysoce intenzivní fokusované piezoelektrické keramiky bylo zjištěno, že rozptyl zvuku dvou sloupců zvukových vln generovaných vícefrekvenčním měničem, který rozšiřuje spektrum zvukového pole, zvyšuje pravděpodobnost kavitační kavitace, a tím zvyšuje ultrazvukovou kavitaci. Účinek zvyšuje synergický protirakovinný účinek ultrazvuku a hematoporfyrinu. Dvoufrekvenční kompozitní HIFU měnič byl vyvinut rozřezáním konkávního sférického piezoelektrického keramického plátku na dva měniče v soustředném kruhu, používá dvoufrekvenční provozní režim. Výsledky ukazují, že rozdílná frekvence zvukové vlny v duálním frekvenčním režimu podporuje kavitační efekt, který způsobí, že poměr ohniskových bodů generovaný HIFU převodníkem v duálním frekvenčním režimu, a plocha ohniska v jednofrekvenčním režimu je výrazně větší. Kromě toho byl vyvinut multifokální a paprskem ovladatelný snímač s duální čočkou. Struktura měniče je vylepšena a na opačné straně piezoelektrického krystalu je ponechána dutina, takže část ultrazvukové vlny, která se šíří zpět, se pravidelně odráží zpět, aby se shodovala s energií zvukové vlny šířící se dopředu, aby se zlepšila ultrazvuková vlna. Je to účinnost převodníku. Někteří vědci vylepšili převodník, aby snížili intenzitu zvuku zdroje a zkrátili dobu ozařování zdravé tkáně. Navrhuje se zavést nový ultrazvukové piezo s vysokým zaostřením s duální frekvencí, je to provozní režim a jednofrekvenční provozní režim a k izolaci těla používají dva režimy. Tkáň prasečích jater byla pro srovnání ozářena. poškození způsobené HIFU ve dvoufrekvenčním režimu je podstatně větší než u jednofrekvenčního režimu a má výhody jednoduché struktury a ve srovnání s převodníkem s fázovým polem.

Vzhledem k absorpci a odrazu zvukových paprsků plynem a kostí je aplikace piezotechnologie HIFU v takových médiích omezená. Někteří učenci navrhli navrhnout převodník s emisí děleného objemu. Konkávní piezoelektrický materiál HIFU piezo měniče je rozděleno na deset kusů o stejné ploše a každý piezoelektrický plátek má hnací zdroj. Když během ošetření narazíte na žebro, které blokuje zvukovou vlnu jednoho z kusů, může být zastaveno vypnutím pohonu. Tím se zabrání dopadu žeber na zvukové pole a zabrání se možnému poškození žeber během Hifu úprava piezoelektrický krystal . Navržený převodník s fázovým polem v 'duálním režimu' má terapeutické i zobrazovací schopnosti. Tento měnič rozděluje povrch sférického pole na 2048 prvků pole a jeho simulované zvukové pole vykazuje dobré zaostřovací vlastnosti.