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高密度焦点式超音波 (HIFU) 技術は 1940 年代に誕生しました。超音波が体表を通過した後、病変組織に蓄積する確実な方法です。病変組織における細胞と超音波との相互作用後。治療目的で不可逆的な凝固壊死を引き起こす。この技術は、その非侵襲的、無害、安全かつ効果的な利点により、国内外の多くの学者、医師、患者の注目を集めています。現在、HIFU技術は泌尿器科、腫瘍学、脳神経外科、婦人科、眼科、その他の医療分野で広く使用され、推進されています。
のコアコンポーネント HIFU ピエゾセラミック 技術は超音波集束トランスデューサーであり、その役割は電気信号を超音波信号に変換することであり、ある方法で超音波エネルギーが病変に高度に集中し、病変を除去するための高集束超音波エネルギーを形成します。 HIFU技術は生体に応用されます。治療中に病変を除去するために高強度の超音波エネルギーが使用されますが、治療対象物の安全性を確保することがより重要です。したがって、超音波エネルギーの正確な集束が超音波トランスデューサーの集束特性となります。それがHIFU技術治療の鍵となります。一般的に、超音波トランスデューサは圧電セラミックス、圧電複合材料などで作られています。これらの材料は圧電効果と逆圧電効果を持ち、音響エネルギーと電気エネルギーの変換と超音波トランスデューサの機能を実現します。これは光集束の原理に似ており、実現するには3つの方法があります。 超音波集束ピエゾ、凹面球面自己集束、ミラー集束、音響レンズ集束です。
3 つの超音波トランスデューサーはすべて、特定の条件下で超音波エネルギーの集束を実現できます。凹球面自己集束は能動的音響集束であり、音響レンズ集束は補助音響集束であり、反射集束は受動的である。近年、研究者らは、電子位相変調による超音波集束を実現するために、電子集束と音響集束を組み合わせた多数の小さな圧電セラミックシートを組み立てた。このタイプのフォーカシングは、電子段階的フォーカシングと呼ばれます。で HIFU超音波ピエゾセラミック 技術は、凹面球面セルフフォーカシングであり、音響レンズフォーカシングと電子フェーズドアレイがフォーカシングに使用されます。凹面球面セルフフォーカシングトランスデューサの利点は、病変のさまざまな深さに応じて調整できることです。通常、機能する場合は機械的なスキャン方法です。シンプルで集束トランスデューサによく使用されます。音響レンズ集束システムは、臨床要件に応じて変化する焦点距離を実現でき、小さな音源サイズ要件や表在性病変の場合に利点があります。フェーズド アレイ フォーカス トランスデューサは、電子トランスデューサを使用して、超音波トランスデューサ アレイ プローブを使用して超音波の集束を実現します。の利点 超音波HIFUピエゾ は機械的な動きがなく、スキャン速度が速く、高精度です。腫瘍の大きさや位置によって異なります。フォーカス モードの設定は、臨床治療において大きな実用的価値があります。欠点は、電子制御回路が大きくて複雑であるため、その開発と応用がある程度制限されることです。
