Sejarah penyelidikan dan status pembangunan tatasusunan berperingkat ultrasonik

Penggunaan seramik piezo ultrasound HIFU untuk diagnosis dan rawatan telah menjadi salah satu cabang terpenting dalam bioengineering perubatan. Semakin ramai orang memberi perhatian. Seawal tahun 1930-an, terdapat laporan ultrasound untuk rawatan selepas empat puluh tahun. Generasi telah mencadangkan kemungkinan ultrasound untuk diagnosis. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kekurangan hubungan organik antara teknologi fizikal dan pengetahuan perubatan pada masa itu, dan batasan pembangunan teknologi kejuruteraan dan pengalaman praktikal pada masa itu, pembangunan pada tahun 1940-an dan 1950-an adalah perlahan. Terdapat rawatan berulang dalam aplikasi terapeutik.

Sejak tahun 1960-an, sehingga baru-baru ini, disebabkan oleh kajian eksperimen interaksi antara ultrasound dan sistem biologi, pengeluaran peralatan ultrasound intensiti rendah telah tersedia dan terkumpul banyak data dan pengalaman klinikal, aplikasi transduser piezoelektrik ultrasonik dalam aplikasi perubatan adalah sangat luas dan Ia pantas dan semakin menunjukkan kepentingannya. Terutama dalam diagnosis, ultrasound dengan sinar-X dan radioisotop menjadi alat klinikal yang penting. Beribu-ribu hospital dan pusat perubatan menggunakan ultrasound sebagai alat klinikal rutin setiap hari di seluruh dunia. Ia boleh digunakan di bahagian badan yang berlainan, seperti otak, jantung, hati, buah pinggang, dan organ.

Dalam rawatan, kami telah berjaya menggunakan ultrasound intensiti rendah pada beberapa bahagian tubuh manusia untuk fisioterapi dan urutan.Sakit osteopati dan pelbagai neuralgia, dan rawatan kecederaan traumatik atlet amat berjaya.

Baru-baru ini, di China, transduser cakera piezoelektrik digunakan pada kepala untuk merawat hemiplegia yang disebabkan oleh penyakit serebrovaskular, dan rawatan ultrasound digunakan. Rawatan penyakit jantung koronari telah mencapai hasil yang luar biasa. Kemungkinan menggunakan ultrasound berintensiti tinggi untuk membunuh secara kuantitatif dan berulang kali tisu biologi (seperti tisu sistem saraf pusat dan tisu lain) juga sedang dikaji di luar negara sebagai prosedur pembedahan. Menurut kumpulan penyelidikan perubatan asing, demam ultrabunyi amat berkesan dalam rawatan karsinoma sel skuamosa kepala dan leher. Haba ultrabunyi mengurangkan julat tumor kepala dan leher dengan kira-kira 70% perubahan permukaan 50% tumor.

Ultrasound frekuensi 3MHz boleh melalui terus melalui transduser 4 cm yang diletakkan di tengah tumor, dan kemudian membantu untuk meletakkan tumor, Jarum termokopel di dalam untuk merekodkan peningkatan suhu semasa tisu dipanaskan. Dengan rawatan haba ultrasound, kesan sampingan melecur permukaan pesakit juga kecil. Sekiranya peranti akustik transduser plat piezoelektrik dipertingkatkan lagi dan tenaga pelepasan dihantar dengan lebih tepat, kesan sampingan akan dihapuskan. Tumor yang lebih besar atau lebih dalam boleh dirawat dengan pelbagai sistem transduser.

Dengan diagnosis, sensor piezoelektrik akustik mempunyai dua kelebihan utama: satu adalah tidak invasif, dan satu lagi adalah untuk membezakan antara galangan akustik yang berbeza. Keupayaan untuk antara muka antara tisu lembut. Diagnosis sinar-X, ia hanya mencerminkan perbezaan ketumpatan tisu, seperti organ bukan tulang, cecair kontras mesti disuntik untuk menjadikannya kelihatan, yang mengimbas teknologi perubatan fizik nuklear yang merupakan ukuran penampilan terpilih radioisotop dalam organ khas untuk menentukan struktur organ dan patologi . Ejen dan isotop ini adalah invasif dan mempunyai beberapa kesan pada tubuh manusia, kadangkala dengan pembedahan tambahan.

Walau bagaimanapun, terdapat diagnosis ultrasound dengan intensiti bunyi intensiti rendah, sebagai tambahan kepada jaminan untuk menghantar gelombang bunyi ke dalam badan (tidak berbahaya pada keamatan ini) tanpa sebarang pembedahan dan agen tambahan (kadang-kadang hanya minum air atau menelan pelet filem organik yang diisi dengan air, ia tidak berbahaya kepada tubuh manusia) Ia hanya perlu menggunakan lapisan minyak pada kulit ultrasonik. sensor getaran piezoelektrik dan badan manusia untuk memastikan bahawa gelombang bunyi bersentuhan. Jadi ia bukan invasif dan tidak invasif. Kerana keupayaannya untuk menyelesaikan antara muka impedans akustik, ia boleh membezakan pelbagai lesi tisu lembut, seperti anjakan, ubah bentuk, lesi, percambahan badan asing dan sebagainya. Oleh itu, lebih banyak data klinikal boleh diperolehi daripada kaedah lain. Diagnosis ultrabunyi kini telah digunakan secara meluas dalam kardiologi, obstetrik, ginekologi, imbasan perut, pengesanan otak tengah, imbasan mata, penentuan aliran darah.