Forskningsmetode for HIFU behandling lydfelt

På nuværende tidspunkt er metoderne til at studere lydfeltet af HIFU piezo keramik omfatter hovedsageligt eksperimentelle målemetoder og numeriske simuleringsmetoder.

Metoderne til måling af højintensive ultralydslydfelter er hovedsageligt hydrofoner, ultralydsstrålingsbalancer og fiberoptiske sensorer. Der er tre metoder.

(l) Hydrofon: Den består af en ring og en PVDF-film, der er internt spændt, og dens filmtykkelse er 30 ~ 40 kn m, metalfilmelektroden er belagt på det lokale område svarende til begge sider af filmen, og diameteren i midten af ​​ringen er mindre end i området, polariseringsbehandling udføres for at opnå en piezoelektrisk effekt. Fordi den har en lille accepterende transducer, er der ingen ændring i det originale udstrålede lydfelt af HIFU piezoelektriske transducer med arduino.

(2) Ultralydsstrålingsbalance: Lydintensiteten opnås ved at måle strålingstrykket fra ultralydsbølgen, og strålingslydtrykket er, at lydstrålen frembringer et konstant tryk på den igangværende forhindring.

(3)Fiberoptisk sensor: efter lyskilde, transmissionsfiber, føleelement eller modulationsområde, lysdetektion.når temperatur, tryk, acceleration, vibration, forskydning har en effekt på den optiske vej, vil lysbølgen være karakteristiske parametre såsom lysintensitet, bølgelængde, amplitude osv. Resonansfrekvensen af piezoelektrisk transducer er baseret på disse parametre, fiberoptiske transducere forholdet mellem disse parametre, og den fiberoptiske transducer. eksterne faktorer bruges til at detektere størrelsen af hver tilsvarende fysisk størrelse. Den har anti-elektromagnetisk interferens og er lille i størrelse. Høj rumlig opløsning har den brede responsbåndbredde og ekstremt hurtige responshastighed.

Ved hjælp af numeriske metoder er det muligt at forudsige det faktiske fokusområde og dets energifordeling i menneskekroppen. I de senere år er den ikke-lineære simulering af HIFU piezoelektriske keramiske element ultralydslydfelt er blevet et hot spot for mange forskere. Mange forskere har brugt disse teorier til at studere simuleringen af ​​akustisk ikke-lineær udbredelse. Zhang Dong fra Boston University og Nanjing University brugte henholdsvis KzK-ligningen og kombineret med PelmeS varmeledning til at excitere sinusbølgen for at udføre virkningerne af ultralyds lineære og ikke-lineære karakteristika på lydfeltet og temperaturfeltet. Sinusbølgeexcitationen, der bruges i denne metode, er forskellig fra excitationsbølgeformen for den faktiske ultralydstransducer. Det fokale felts lydfelt, der dannes af den sinusformede excitation, er forskelligt fra det lydfelt, der dannes af ultralydstransduceren. På grund af den store mængde simuleringsberegninger og komplekse simuleringsmetoder af ESWL, er forskningsresultaterne ikke blevet anvendt til at løse problemet med ikke-lineær ultralydsbølgeudbredelse i den komplekse ESWL-behandling. Disse metoder anvendes direkte til at simulere med forskellige akustiske egenskaber og uregelmæssigheder. Der er stadig en vis afstand mellem den ikke-lineære udbredelse af lydbølger i det bløde væv i den menneskelige krop. Cleveland ved Boston University i 2004 brugte FDTD-simuleringsmetoder og ESWL-behandlingsproces under antagelsen om todimensional plan og ultralyds lineær udbredelse.

Udbredelsesegenskaberne for ultralyd Hifu piezoelektriske keramiske transducer er i de midterste nyresten, men algoritmen bruges kun til det faktiske tredimensionelle problem og en todimensionel plan algoritme under den antagelse, at det ikke-lineære problem er lineariseret. Den ultralydsudbredelsesligning af integralform kombineres med det genetiske spheritiske fokussfelt, der simulerer den lydende algoritme. transducer med 256 elementer, og enkeltfokus og multiple opnås i henhold til forskellige transducerarray-elementer. Undersøgelsen anvender dog en integrationsalgoritme og studerer ikke indflydelsen af ​​ikke-lineære karakteristika på lydfeltet under højintensitetsfokuseret ultralydsudbredelse. Fokuspositionen af ​​den elliptiske sfæriske fokusering af tre forskellige parametre simuleres. Beregningen er baseret på tilstandsligningen, og simuleringsberegningen er meget stor. Generelt kan supercomputeren bruges til simuleringsberegning gennem lineær superpositionsalgoritme ved at bruge integralet, der viste, at høj lydintensitet og medium har stor indflydelse på formen og positionen af ​​fokalområdet dannet af ultralyd hifu piezoelektrisk krystal i 1998, Morita Changji bruger ultralyd baseret på ligningerne for bevægelse og kontinuerlige ligninger for lydbølger. Mængden af ikke-lineær variation i bølgeudbredelse er indeholdt i volumen-elastisk koefficient, som bruger akustisk bølgeudbredelseshastighed, tilnærmelseshastighed for simulering af bølger og simuleringshastighed. koefficienter anvendes på elektromagnetiske bølger af Yee. FDTD-metoden til simuleringsberegning foreslog først den tredimensionelle ikke-lineære udbredelse af fokuseret ultralyd med høj intensitet. At tage vandeksperimentet af Reicheis i vandmassen. Den højintensive fokuserede ultralydsudbredelse blev simuleret, og målebølgeformen blev opnået ved brændpunktet.