مطالعه نظری سونوگرافی کروی مقعر و اولتراسوند با تمرکز بالا برای هایپرترمی (2)

حداکثر فشار صوت و افزایش دمای تولید شده توسط دو منبع صوتی بسیار متفاوت است، اما نسبت حداکثر افزایش دما به حداکثر جذب صدا تقریباً یکسان است.سرامیک پیزوالکتریک متمرکز با شدت بالا نشان می‌دهد که کارایی جذب انرژی صوتی ناشی از جذب انرژی صوتی به تحقیقات بیشتر نزدیک است: فرض همان قدرت تابش کلی در مرحله بعد، منطقه درمان مؤثر منطبق با منبع گاوس دورتر است و محدوده جانبی از ناحیه فوکوس فوکوس منطبق بر منبع صدا بیشتر دورتر است منبع صوتی نزدیک کمی عمیق تر و از طرفی گسترده تر است.

منطقه درمان موثر مربوط به خود متمرکز کروی مقعر است عنصر پیزو HIFU در منبع صوتی نزدیک کمی عمیق تر و از طرفی گسترده تر است. هنگامی که کل منطقه درمان موثر این دو به زمان گرمایش نزدیک است، تفاوت افزایش دمای ناشی از این دو در کانون صدا کم است، با افزایش زمان گرمایش، اختلاف افزایش می‌یابد و افزایش دما ناشی از منبع اولتراسونیک کروی مقعر است. هنگامی که توان کل تشعشع 10 وات است، حداکثر دمای افزایشی منبع کروی مقعر 6 و منبع کروی مقعر 6 است. به ترتیب 23 درجه سانتی گراد و 5 درجه سانتی گراد. هنگامی که پارامتر فوکوس تغییر می کند، نسبت حداکثر دما به قدرت تابش کل افزایش می یابد کریستال پیزوالکتریک hifu تغییر خواهد کرد، اما تفاوت بین این دو زیاد نیست. اگر میزان جذب صوت دو نقطه کانونی صدا برابر باشد، می توان سطح کروی مقعر را به دست آورد. نسبت کل توان تابش شده و منبع گاوسی متمرکز 0.87 است و نسبت افزایش حداکثر دما 10 است. در این زمان، مناطق درمان موثر این دو نزدیک است و منحنی‌های زمانی دو نقطه کانونی صدا در نهایت منطبق خواهند شد. برای حفظ نرخ های جذب صدا برابر در فوکوس هندسی دو منبع، نسبت حداکثر دمای افزایشی مطابق با نسبت کل توان تابشی است. منبع کروی مقعر خود متمرکز به منبع گاوسی متمرکز 1 برای حداکثر افزایش دما است. 

نکته کلیدی به حداکثر نرخ جذب صدا بستگی دارد و کل قدرت تشعشع با موارد فوق تجزیه و تحلیل نمی شود، حتی اگر منبع خود متمرکز سطح کروی مقعر و منبع گاوسی متمرکز فاصله کانونی هندسی و اندازه نقطه کانونی صوتی یکسانی داشته باشند، این دو مکان حداکثر موقعیت دمایی و میدان دما را تولید می کنند. عرض محوری 3dB از عملکرد سنسور پیزوالکتریک Hifu نیز متفاوت است. هنگامی که سرعت ارتعاش صفحات سرامیکی پیزوالکتریک دو منبع اولتراسوند متمرکز یکسان است، سطح کروی مقعر می تواند دمای افزایش بیشتری را از منبع فوکوس به دست آورد و منبع گاوسی متمرکز می تواند منطقه درمان موثر را تا محدوده کوچکتر کنترل کند و به حالت پایدارتر می رسد. هنگامی که توان تابش کل یکسان است، بین حداکثر مقادیر دمای افزایشی تولید شده توسط این دو تفاوت مشخصی وجود دارد، اما حداکثر افزایش دمای سنسور پیزوالکتریک تشدید HIFU زمانی که نرخ جذب صدا در فوکوس صدا یکسان است، یکسان است. بنابراین، اثر گرمایش سطح کروی مقعر از منبع متمرکز و اثر گرمایش منبع گاوسی متمرکز نمی‌تواند به سادگی معادل باشد. در درمان واقعی، منطقه درمان موثر از پیزو اولتراسوند هایفو الکتریکی را می توان با تغییر مقدار سرعت ارتعاش و توزیع سرامیک پیزوالکتریک منبع اولتراسونیک کنترل کرد و در نتیجه ایمنی و راندمان بالای درمان را تضمین کرد.