ارزیابی عملکرد مبدل HIFU

شاخص‌های عملکردی که مبدل را توصیف می‌کنند عبارتند از فرکانس کاری، راندمان الکتروآکوستیک و توان صوتی ارسالی. عملکرد از مبدل های سرامیکی HIFU در زیر توضیح داده شده است، و عملکرد چهار مبدل متمرکز در شرایط آزمایشگاهی به طور جداگانه توضیح داده شده است. (1) فرکانس کاری مبدل. به طور معمول، فرکانس کاری مبدل برابر با فرکانس اصلی رزونانس خود است، به طوری که بهترین شرایط عملیاتی برای حداکثر توان انتقال و کارایی به دست می آید. فرکانس اولتراسوند برای درمان به طور کلی کم است (بیش از 5 مگاهرتز)، انتخاب فرکانس تا حد زیادی با عمق هدف تعیین می شود، و هرچه فرکانس اولتراسوند کمتر باشد، ظرفیت نفوذ بافت قوی تر است. با توجه به الزامات فنی که باید در استاندارد محصول دستگاه اولتراسوند درمانی متمرکز با شدت بالا گنجانده شود، فرکانس کاری مبدل مورد استفاده در درمان اولتراسوند متمرکز با شدت بالا 0.5 تا 5 مگاهرتز است.

راندمان الکتروآکوستیک سرامیک هایفو مواد Pzt8 . برای مبدل متمرکز لنز آکوستیک، از آنجایی که خود لنز موج اولتراسونیک را جذب می کند، دمای بالا ایجاد شده به راحتی لنز را تغییر شکل می دهد و مبدل بازده الکتروآکوستیک پایینی دارد. راندمان الکتروآکوستیک یک مبدل خود متمرکز کروی به طور قابل توجهی بهتر از مبدل متمرکز لنز صوتی است، اما مواد سازنده متفاوت است و بازده الکتروآکوستیک آن نیز متفاوت است. راندمان الکتروآکوستیک مبدل خود متمرکز چند عنصری نسبتاً بالا است. اگر فوکوس هر مبدل واحد نتواند به یک نقطه اشاره کند، توزیع پارامترهای میدان صوتی متمرکز نسبتا ضعیف است.

قدرت صوتی منتقل شده از سرامیک هایفو برای لیزرهای پزشکی . این یک کمیت فیزیکی است که نشان می دهد مبدل چقدر انرژی صوتی را به میدان صوتی متوسط ​​در واحد زمان می تاباند و اندازه آن مستقیماً بر تأثیر درمان اولتراسونیک تأثیر می گذارد. آسیب بافت متناسب با قدرت صدا است و هر چه قدرت صدا قوی تر باشد آسیب جدی تر است. توان انتقال مبدل به طور کلی با فرکانس کاری متفاوت است و در فرکانس رزونانس مکانیکی آن، حداکثر توان صوتی ارسالی را می توان به دست آورد.

 توزیع میدان صوتی متمرکز مبدل. عملکرد از مبدل اولتراسوند متمرکز به طور جدایی ناپذیری با فوکوس و توزیع میدان صوتی مرتبط است. پارامترهای توزیع میدان صوتی شامل فاصله کانونی، مورفولوژی میدان کانونی، توزیع فشار صوت میدان صوت، لوب های جانبی و غیره است که این پارامترها برای تعیین اثر درمانی بالینی HIFU با یکدیگر مرتبط هستند. فاصله کانونی عمق موثر درمان HIFU را تعیین می کند. عمق درمان HIFU به حداکثر عمق تابش سطح سیستم صوتی HIFU به نقطه کانونی آن در بدن انسان اشاره دارد. در بافت های انسانی، ضایعات کبد و کلیه حدود 20 میلی متر کم عمق، ضایعات پروستات حدود 150 میلی متر عمق دارند و سایر بافت های انسانی عمدتاً در محدوده 20-150 میلی متر قرار دارند. شکل ناحیه کانونی نیز یکی از پارامترهای مهم HIFU است. برای دستگاه های HIFU تاکید شده است که شدت صدا در فوکوس باید زیاد باشد که لازم است نقطه کانونی میدان صوتی متمرکز کوچک باشد. اگر نقطه کانونی بیش از حد بزرگ باشد، حتی اگر قدرت صدا به اندازه کافی بزرگ باشد، شدت صدا در فاصله کانونی الزامات را برآورده نمی کند و دمای کانونی منطقه کانونی را نمی توان به 65 یا بیشتر رساند که نمی توان آن را فراخوانی کرد. مبدل پیزوسرامیک HIFU . توزیع فشار صدای میدان صدا و لوب های جانبی نیز پارامتر مهم HIFU هستند.