forsker i multi-frekvens HIFU piezo transducer

For at realisere HIFU ultralyd piezo , de traditionelle metoder bruger for det meste en enkelt frekvens ultralydstransducer, og brugen af ​​det samme fokuseringssystem for at opnå fokus på de to frekvens ultralyd er sjældent rapporteret. I 1996, den japanske lærde S. Umemura et al. studeret en teknik, der bruger ultralyd til at aktivere syrerødt for at dræbe tumorceller. For at opnå anden harmonisk og fundamental superposition blev en speciel multi-frekvens fokuseret ultralydstransducer udviklet. Det er at klæbe 16 lag PZT-wafers med forskellige frekvenser til den konvekse overflade af den sfæriske aluminiumsskal med henholdsvis epoxyharpiks, som et resultat, to slags frekvens af højintensitetsfokuserede ultralydsonder er realiseret på den konkave side af den sfæriske aluminiumsskal, og de to brændpunkter falder sammen. I 1999, ved at studere fænomenet lavfrekvent ultralydskavitation, fandt man ud af, at to-frekvens akustisk kavitation under visse forhold var betydeligt bedre end enkeltfrekvens ultralyd. de udviklede en ny multi-frekvens fokuseringstransducer senere, 400 kHz og 800 kHz multi-frekvens transducer til at aktivere porphyrin og dets derivater. Den emissive højfrekvente PZT-wafer anbringes i den lavfrekvente PZT-ring med epoxyharpiks og klæbes til plexiglaslinsens plan. 

Den strålende ende af plexiglasset er lavet til en konkav sfærisk overflade for at gøre ultralydsområdet af de to frekvenser ultralyd. Grundlæggende er formålet med de to frekvenser opnået. Efter at have studeret ultralydsfeltet af den multi-frekvens højintensitetsfokuserede piezoelektriske keramik, viser det sig, at lydspredningen af ​​de to søjler af lydbølger genereret af multi-frekvens transduceren, hvilket udvider spektret af lydfeltet, det øger sandsynligheden for kavitation kavitation, hvilket øger ultralydskavitation. Effekten forbedrer den synergistiske anticancer af ultralyd og hæmatoporphyrin. En dobbeltfrekvens komposit HIFU-transducer blev udviklet ved at skære en konkav sfærisk piezoelektrisk keramisk wafer i to transducere i en koncentrisk cirkel, den bruger en dobbeltfrekvensdriftstilstand. Resultaterne viser, at den forskellige frekvens af lydbølger i dobbeltfrekvenstilstanden fremmer kavitationseffekten, hvilket forårsager brændpunktsforholdet, der genereres af HIFU-transduceren i dobbeltfrekvenstilstanden, og brændpunktsområdet i enkeltfrekvenstilstanden er betydeligt større. Derudover er en multifokal og strålekontrollerbar transducer blevet udviklet af et dobbeltobjektiv. Transducerens struktur er forbedret, og der efterlades et hulrum på den modsatte side af den piezoelektriske krystal, så den del af ultralydsbølgen, der forplanter sig bagud, regelmæssigt reflekteres tilbage for at falde sammen med energien fra lydbølgen, der forplanter sig fremad for at forbedre ultralydsbølgen. Det er transducerens effektivitet. Nogle forskere har forbedret transduceren for at reducere lydintensiteten af ​​kilden og reducere bestrålingstiden for sundt væv. Det foreslås at indføre en ny højfokus ultralyd piezo med dobbelt frekvens, det er driftstilstand og enkeltfrekvens driftstilstand, og brug to tilstande til at isolere kroppen. Griselevervæv blev bestrålet til sammenligning. skaden forårsaget af dobbeltfrekvenstilstanden HIFU er betydeligt større end den for enkeltfrekvenstilstanden, og den har fordelene ved simpel struktur og sammenlignet med den fasede array-fokuseringstransducer.

På grund af absorption og refleksion af lydstråler af gas og knogler er anvendelsen af ​​HIFU piezoteknologi i sådanne medier begrænset. Nogle forskere har foreslået at designe en transducer med split-volume emission. Den konkave piezoelektrisk materiale HIFU piezo af transduceren er opdelt i ti stykker med lige store areal, og hver piezoelektrisk wafer har en drivende strømkilde. Når man under behandlingen støder på et ribben for at blokere lydbølgen af ​​et af stykkerne, kan det stoppes ved at slukke for drivkraften. Dette undgår ribbernes påvirkning af lydfeltet og undgår mulige skader på ribbenene under Hifu behandling piezoelektrisk krystal . Den designede 'dual mode' fasede array-fokuseringstransducer har både terapeutiske og billeddannende egenskaber. Denne transducer opdeler overfladen af ​​et sfærisk array i 2048 array-elementer, og dets simulerede lydfelt viser gode fokusegenskaber.