Istraživanje fokusiranog ultrazvučnog pretvarača u HIFU tehnologiji

Tehnologija fokusiranog ultrazvuka visokog intenziteta (HIFU) nastala je 1940-ih. To je određeni način da se ultrazvuk nakupi na tkivu lezije nakon prolaska kroz površinu tijela. Nakon interakcije između stanica i ultrazvuka u tkivu lezije. Stvaranje ireverzibilne koagulacijske nekroze u terapeutske svrhe. Ova tehnologija je privukla pozornost i mnoge znanstvenike, liječnike i pacijente u zemlji i inozemstvu zbog svojih neinvazivnih, bezopasnih, sigurnih i učinkovitih prednosti. Trenutno se HIFU tehnologija naširoko koristi i promiče u poljima urologije, onkologije, neurokirurgije, ginekologije, oftalmologije i drugim medicinskim područjima.

Glavna komponenta HIFU piezo keramička tehnologija je ultrazvučni fokusirajući pretvornik, čiji je zadatak pretvoriti električne signale u ultrazvučne signale, na određeni način, ultrazvučna energija je visoko koncentrirana u lezijama, stvarajući visoko fokusiranu ultrazvučnu energiju za uklanjanje lezija. HIFU tehnologija se primjenjuje na žive organizme. Energija ultrazvuka visokog intenziteta koristi se za uklanjanje lezija tijekom tretmana, ali je važnije osigurati sigurnost tretiranih objekata. Stoga je precizno fokusiranje ultrazvučne energije karakteristika fokusiranja ultrazvučnog pretvarača. To je ključno za HIFU tehnički tretman. Uobičajeni ultrazvučni pretvornici općenito su izrađeni od piezoelektrične keramike, piezoelektričnih kompozitnih materijala itd. Ovi materijali imaju piezoelektrični učinak i inverzni piezoelektrični učinak, koji mogu ostvariti pretvorbu akustične energije i električne energije te funkcije ultrazvučnih pretvornika. Analogno je načelu optičkog fokusiranja, postoje tri načina za postizanje ultrazvučno fokusiranje piezo , to je konkavno sferično samofokusiranje, fokusiranje zrcala i fokusiranje akustične leće.

Sve tri ultrazvučne sonde mogu postići fokusiranje ultrazvučne energije pod određenim uvjetima. Konkavno sferno samofokusiranje je aktivno akustično fokusiranje, akustično fokusiranje leća je pomoćno akustično fokusiranje, a reflektirajuće fokusiranje je pasivno. Posljednjih godina istraživači su sastavili niz malih piezoelektričnih keramičkih ploča koje kombiniraju elektroničko fokusiranje s akustičnim fokusiranjem kako bi se postiglo ultrazvučno fokusiranje putem elektroničke fazne modulacije. Ova vrsta fokusiranja naziva se elektroničko fazno fokusiranje. u HIFU ultrazvučna piezo keramička tehnologija, to je konkavno sferično samofokusiranje, fokusiranje akustične leće i elektronički fazni niz koriste se za fokusiranje. Prednost konkavne sferične samofokusirajuće sonde je u tome što se može prilagoditi u skladu s različitim dubinama lezije. Obično je mehanička metoda skeniranja kada radi. To je jednostavna sonda koja se često koristi za fokusiranje. Sustav za fokusiranje akustične leće može postići žarišnu duljinu koja se mijenja prema kliničkim zahtjevima i ima prednosti u slučaju zahtjeva male veličine izvora zvuka i površinskih lezija. Sonde za fokusiranje s faznim nizom koriste elektroničke sonde za postizanje ultrazvučnog fokusiranja pomoću sondi s nizom ultrazvučnih sondi. Prednosti Ultrazvučni HIFU piezo uređaji su bez mehaničkih pokreta i velike brzine skeniranja, visoke su točnosti. ovisno o veličini i položaju tumora. Postavljanje načina fokusa ima veliku praktičnu vrijednost u kliničkom liječenju; nedostatak je što je elektronički upravljački krug velik i složen, što u određenoj mjeri ograničava njegov razvoj i primjenu.