Studio teorico degli ultrasuoni sferici concavi e degli ultrasuoni altamente focalizzati per l'ipertermia(1)

Il riscaldamento del tessuto tumorale è diventato uno dei metodi più importanti per il trattamento dei tumori. Gli ultrasuoni sono diventati un importante trattamento termico per le loro caratteristiche di facile produzione, focalizzabilità e invasività. Negli ultimi anni, la tecnologia piezoelettrica HIFU per la terapia del riscaldamento del peso termoplastico si è sviluppata così rapidamente. A causa della differenza nel danno del tessuto normale e del tessuto malato ad alta temperatura, la selezione del piezoelettrico focalizzato è molto importante. L'aggiunta della sorgente sonora del pistone alla lente acustica e la macinazione della ceramica piezoelettrica su una superficie concava sono comunemente usati per i metodi di focalizzazione acustica. Quando la velocità di vibrazione della ceramica piezoelettrica sulla lente acustica sferica concava che focalizza il piezoelettrico è gaussiana, la sorgente sonora focalizzata viene chiamata sorgente sonora gaussiana focalizzata. In questo articolo vengono introdotti i concetti di lunghezza focale termica e campo di temperatura 3 dB. Il metodo del calore differenziale di Ceramica piezoelettrica HIFU viene utilizzato per risolvere l'equazione del trasferimento di biocalore. Vengono studiati gli effetti del riscaldamento di questi ultrasuoni focalizzati sui tessuti biologici. Condizioni diverse vengono analizzate mediante isoterme, presupponendo che il suono gaussiano focalizzato e. Il punto focale acustico del suono sferico concavo auto-focalizzante abbia la stessa dimensione, la lunghezza focale geometrica, la metà dell'apertura e la frequenza siano rispettivamente 3 cm, 10 cm, 10 MHz.

I risultati mostrano che la distribuzione del campo sonoro e del campo di temperatura nel tessuto biologico sono diverse quando l'autofocalizzazione sferica concava La ceramica piezoelettrica ad ultrasuoni HIFU e la sorgente sonora gaussiana focalizzata vengono riscaldate. Quando la superficie sferica concava viene riscaldata dalla sorgente focalizzante, la pressione sonora nella sorgente vicina fluttua; quando la sorgente gaussiana è riscaldata, la distribuzione della pressione sonora è più uniforme. Quando la superficie sferica concava viene riscaldata dalla sorgente sonora auto-focalizzante, l'isoterma assume la forma di un cuore e la sorgente vicina è lateralmente più ampia; quando la sorgente di Gauss è riscaldata, l'isoterma è simile ad un'ellisse e l'asse lungo è lungo la direzione di propagazione del suono. Quando l'intensità acustica dell'estremità concava del Il trasduttore piezoelettrico HIFU è lo stesso, l'area di trattamento effettiva corrispondente alla sorgente sonora sferica concava auto-focalizzante è più ampia, l'area di trattamento effettiva corrispondente alla sorgente sonora gaussiana focalizzata è concentrata e la temperatura nel punto focale del suono può essere stabilizzata più rapidamente. Confrontando le principali caratteristiche del campo sonoro e del campo di temperatura stazionario generato dalle due sorgenti di ultrasuoni focalizzati, la lunghezza focale e la lunghezza focale termica del Gli ultrasuoni HIFU per la perdita di peso sono più grandi, che sono più vicini alla lunghezza focale geometrica, e la deviazione tra la lunghezza focale acustica e la lunghezza focale termica è più evidente; il campo sonoro e la temperatura. La larghezza del campo assiale 3 d B è maggiore e anche la differenza tra i due è maggiore.