istraživanje višefrekventnog HIFU piezo pretvornika

Kako bi se ostvarila HIFU ultrazvučni piezo , tradicionalne metode uglavnom koriste jednofrekventni ultrazvučni pretvornik, a rijetko se prijavljuje upotreba istog sustava fokusiranja za postizanje fokusa dvofrekventnog ultrazvuka. Godine 1996. japanski znanstvenik S. Umemura i sur. proučavao je tehniku ​​koja koristi ultrazvuk za aktiviranje kiselo crvene boje za ubijanje stanica tumora. Kako bi se postigla superpozicija drugog harmonika i fundamentalne superpozicije, razvijen je poseban višefrekventni fokusirani ultrazvučni pretvarač. To je lijepljenje 16 slojeva PZT pločica različitih frekvencija na konveksnu površinu aluminijske sferične ljuske pomoću epoksidne smole, kao rezultat toga, dvije vrste frekvencija Fokusirane ultrazvučne sonde visokog intenziteta realizirane su na konkavnoj strani aluminijske sferične ljuske, a dvije žarišne točke se poklapaju. Godine 1999., proučavanjem fenomena ultrazvučne kavitacije niske frekvencije, utvrđeno je da je pod određenim uvjetima dvofrekventna akustična kavitacija znatno bolja od jednofrekventnog ultrazvuka. kasnije su razvili novi višefrekventni pretvarač za fokusiranje, 400 kHz i 800 kHz višefrekventni pretvarač za aktiviranje porfirina i njegovih derivata. Emisiona visokofrekventna PZT pločica se postavlja u niskofrekventni PZT prsten s epoksidnom smolom i lijepi na ravninu leće od pleksiglasa. 

Zračeći kraj pleksiglasa napravljen je u konkavnu sferičnu površinu kako bi ultrazvučno područje dviju frekvencija postalo ultrazvučno. Uglavnom, svrha dviju frekvencija je postignuta. Nakon proučavanja ultrazvučnog polja višefrekventne fokusirane piezoelektrične keramike visokog intenziteta, utvrđeno je da raspršenje zvuka dva stupca zvučnih valova koje generira višefrekventni pretvarač, koji proširuje spektar zvučnog polja, povećava vjerojatnost kavitacijske kavitacije, čime se pojačava ultrazvučna kavitacija. Učinak pojačava sinergističko antikancerogeno djelovanje ultrazvuka i hematoporfirina. Dvofrekventni kompozitni HIFU sonda razvijena je rezanjem konkavne sferične piezoelektrične keramičke pločice na dva sonde u koncentričnom krugu, koristi dvofrekvencijski način rada. Rezultati pokazuju da različita frekvencija zvučnog vala u dvofrekventnom načinu rada potiče učinak kavitacije, što uzrokuje omjer žarišne točke koju generira HIFU sonda u dvofrekventnom načinu rada, a područje žarišne točke u jednofrekventnom načinu rada znatno je veće. Osim toga, multifokalna sonda koja se može kontrolirati snopom razvijena je pomoću leće s dvostrukom lećom. Struktura pretvornika je poboljšana, a šupljina je ostavljena na suprotnoj strani piezoelektričnog kristala, tako da se dio ultrazvučnog vala koji se širi unatrag redovito reflektira natrag kako bi se poklopio s energijom zvučnog vala koji se širi prema naprijed kako bi se poboljšao ultrazvučni val. To je učinkovitost pretvarača. Neki su znanstvenici poboljšali pretvarač kako bi smanjili intenzitet zvuka izvora i smanjili vrijeme zračenja zdravog tkiva. Predlaže se uvođenje novog piezo ultrazvuk visokog fokusa s dvostrukom frekvencijom, to je način rada i način rada s jednom frekvencijom, i koristite dva načina za izolaciju tijela. Za usporedbu ozračeno je tkivo svinjske jetre. šteta uzrokovana dvofrekventnim načinom rada HIFU značajno je veća nego kod jednofrekventnog načina rada, a ima prednosti jednostavne strukture i u usporedbi s pretvaračem za fokusiranje s faznim nizom.

Zbog apsorpcije i refleksije zvučnih zraka od strane plina i kosti, primjena HIFU piezo tehnologije u takvim medijima je ograničena. Neki su znanstvenici predložili dizajn pretvornika s emisijom podijeljenog volumena. Konkavni piezoelektrični materijal HIFU piezo sonde podijeljen je na deset dijelova jednake površine, a svaka piezoelektrična pločica ima izvor pogonske energije. Tijekom tretmana, kada se naiđe na rebro koje blokira zvučni val jednog od komada, ono se može zaustaviti isključivanjem pogonske snage. Time se izbjegava utjecaj rebara na zvučno polje i izbjegavaju moguća oštećenja rebara tijekom Hifu tretman piezoelektričnim kristalom . Dizajnirani 'dual mode' fazni pretvornik za fokusiranje ima i terapeutske i mogućnosti snimanja. Ovaj pretvarač dijeli površinu sferičnog niza na 2048 elemenata niza, a njegovo simulirano zvučno polje pokazuje dobre karakteristike fokusiranja.