تاریخچه تحقیق و وضعیت توسعه آرایه فازی اولتراسونیک

استفاده از سونوگرافی پیزو سرامیک هایفو برای تشخیص و درمان به یکی از مهم ترین شاخه های مهندسی زیستی پزشکی تبدیل شده است. افراد بیشتری به آن توجه می کنند. در اوایل دهه 1930، گزارش‌هایی مبنی بر درمان اولتراسوند پس از چهل سال وجود داشت. نسل‌ها امکان سونوگرافی را برای تشخیص پیشنهاد کرده‌اند. با این حال، به دلیل عدم وجود ارتباط ارگانیک بین فناوری فیزیکی و دانش پزشکی در آن زمان، و محدودیت‌های توسعه فناوری مهندسی و تجربه عملی در آن زمان، توسعه در دهه‌های 1940 و 1950 کند بود. درمان های مکرری در کاربردهای درمانی وجود داشته است.

از دهه 1960 تا همین اواخر، با توجه به مطالعه تجربی تعامل بین اولتراسوند و سیستم های بیولوژیکی، تولید تجهیزات سونوگرافی با شدت کم در دسترس بوده و داده ها و تجربیات بالینی زیادی را جمع آوری کرده است. مبدل پیزوالکتریک اولتراسونیک در کاربردهای پزشکی بسیار گسترده و سریع است و اهمیت خود را به طور فزاینده ای نشان می دهد. به ویژه در تشخیص، سونوگرافی با اشعه ایکس و رادیوایزوتوپ ها به ابزار بالینی مهم تبدیل می شوند. هزاران بیمارستان و مرکز پزشکی روزانه از سونوگرافی به عنوان یک ابزار بالینی معمول در سراسر جهان استفاده می کنند. می توان از آن در قسمت های مختلف بدن مانند مغز، قلب، کبد، کلیه ها و اندام ها استفاده کرد.

در درمان، سونوگرافی با شدت کم را با موفقیت در برخی از قسمت‌های بدن انسان برای فیزیوتراپی و ماساژ اعمال کرده‌ایم. دردهای استئوپاتیک و نورالژی‌های مختلف و درمان آسیب‌های تروماتیک ورزشکاران موفقیت ویژه‌ای دارد.

اخیراً در چین، مبدل دیسک پیزوالکتریک برای درمان همی پلژی ناشی از بیماری عروق مغزی روی سر اعمال می شود و از درمان اولتراسوند استفاده می شود. درمان بیماری عروق کرونر قلب نتایج قابل توجهی به دست آورده است. امکان استفاده از اولتراسوند با شدت بالاتر برای کشتن کمی و مکرر بافت های بیولوژیکی (مانند بافت سیستم عصبی مرکزی و سایر بافت ها) نیز در خارج از کشور به عنوان یک روش جراحی مورد مطالعه قرار می گیرد. به گفته گروه های تحقیقاتی پزشکی خارجی، تب اولتراسوند به ویژه در درمان سرطان سلول سنگفرشی سر و گردن موثر است. گرمای اولتراسوند دامنه تومورهای سر و گردن را تقریباً 70 درصد کاهش می دهد و سطح 50 درصد تومور را تغییر می دهد.

سونوگرافی با فرکانس 3 مگاهرتز می تواند مستقیماً از مبدل 4 سانتی متری قرار گرفته در مرکز تومور عبور کند و سپس به قرار دادن تومور کمک کند، سوزن ترموکوپل در داخل آن برای ثبت افزایش دما در حین گرم شدن بافت. با عملیات حرارتی اولتراسوند، عوارض سوختگی سطحی بیمار نیز کم است. اگر دستگاه صوتی مبدل صفحه پیزوالکتریک بیشتر بهبود یافته و انرژی آزادسازی با دقت بیشتری تحویل داده می شود، عوارض جانبی از بین می رود. تومورهای بزرگتر یا عمیق تر را می توان با چندین سیستم مبدل درمان کرد.

با تشخیص، سنسور پیزوالکتریک آکوستیک دو مزیت عمده دارد: یکی غیر تهاجمی است و دیگری تمایز بین امپدانس های صوتی مختلف است. توانایی اتصال بین بافت های نرم. تشخیص اشعه ایکس، فقط تفاوت در تراکم بافت را نشان می دهد، مانند اندام های غیر استخوانی، مایع حاجب باید تزریق شود تا قابل مشاهده باشد، که فناوری پزشکی فیزیک هسته ای را اسکن می کند که اندازه گیری ظاهر انتخابی رادیوایزوتوپ ها در اندام های خاص برای تعیین ساختار اندام و آسیب شناسی است. این عوامل و ایزوتوپ‌ها تهاجمی هستند و گاهی اوقات با جراحی اضافی روی بدن انسان تأثیر می‌گذارند.

با این حال، تشخیص اولتراسوند با شدت صدای کم شدت وجود دارد، علاوه بر تضمین ارسال امواج صوتی به بدن (با این شدت بی ضرر) بدون هیچ گونه جراحی و عوامل کمکی (گاهی اوقات فقط نوشیدن آب یا بلعیدن گلوله های فیلم آلی پر از آب، برای بدن انسان بی ضرر است) فقط لازم است لایه اولتراسونیک روغن روی پوست اعمال شود. حسگر ارتعاش پیزوالکتریک و بدن انسان برای اطمینان از تماس امواج صوتی. بنابراین غیر تهاجمی و غیر تهاجمی است. به دلیل توانایی آن در حل رابط امپدانس صوتی، می تواند ضایعات مختلف بافت نرم مانند جابجایی، تغییر شکل، ضایعات، تکثیر جسم خارجی و غیره را تشخیص دهد. بنابراین می توان اطلاعات بالینی بیشتری نسبت به روش های دیگر به دست آورد. تشخیص اولتراسوند در حال حاضر به طور گسترده در قلب و عروق، زنان و زایمان، زنان، اسکن شکم، تشخیص مغز میانی، اسکن چشم، تعیین جریان خون استفاده می شود.