Penyelidikan tentang Transduser Ultrasonik Berfokus dalam Teknologi HIFU

Teknologi ultrabunyi fokus berintensiti tinggi (HIFU) berasal dari tahun 1940-an. Ia adalah cara tertentu untuk membuat ultrasound terkumpul pada tisu lesi selepas melalui permukaan badan. Selepas interaksi antara sel dan ultrasound dalam tisu lesi. Menghasilkan nekrosis koagulatif yang tidak dapat dipulihkan untuk tujuan terapeutik. Teknologi ini telah menarik perhatian dan ramai sarjana, doktor dan pesakit di dalam dan luar negara kerana kelebihannya yang tidak invasif, tidak berbahaya, selamat dan berkesan. Pada masa ini, teknologi HIFU telah digunakan secara meluas dan dipromosikan dalam bidang urologi, onkologi, pembedahan saraf, ginekologi, oftalmologi dan bidang perubatan lain.

Komponen teras bagi Teknologi seramik piezo HIFU ialah transduser pemfokusan ultrasonik, yang tugasnya adalah untuk menukar isyarat elektrik kepada isyarat ultrasonik, dengan cara tertentu, tenaga ultrasonik sangat tertumpu pada lesi, membentuk tenaga ultrasound tertumpu tinggi untuk menghapuskan lesi. Teknologi HIFU digunakan untuk organisma hidup. Tenaga ultrasound berintensiti tinggi digunakan untuk menghapuskan lesi semasa rawatan, tetapi lebih penting untuk memastikan keselamatan objek yang dirawat. Oleh itu, pemfokusan tenaga ultrasonik yang tepat adalah ciri-ciri pemfokusan transduser ultrasonik. Ia adalah kunci kepada rawatan teknikal HIFU. Transduser ultrasonik biasanya diperbuat daripada seramik piezoelektrik, bahan komposit piezoelektrik, dan lain-lain. Bahan-bahan ini mempunyai kesan piezoelektrik dan kesan piezoelektrik songsang, yang boleh merealisasikan penukaran tenaga akustik dan tenaga elektrik, dan fungsi transduser ultrasonik. Ia adalah analog dengan prinsip pemfokusan optik, terdapat tiga cara untuk mencapai piezo pemfokusan ultrasonik , ia adalah pemfokusan diri sfera cekung, pemfokusan cermin, dan pemfokusan kanta akustik.

Ketiga-tiga transduser ultrasonik boleh mencapai pemfokusan tenaga ultrasonik dalam keadaan tertentu. Pemfokusan diri sfera cekung ialah pemfokusan akustik aktif, pemfokusan kanta akustik ialah pemfokusan akustik tambahan, dan pemfokusan reflektif adalah pasif. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidik telah mengumpulkan beberapa kepingan seramik piezoelektrik kecil, yang menggabungkan pemfokusan elektronik dengan pemfokusan akustik untuk mencapai pemfokusan ultrasound melalui modulasi fasa elektronik. Jenis pemfokusan ini dipanggil pemfokusan berfasa elektronik. Dalam Teknologi seramik piezo ultrasound HIFU , ia adalah pemfokusan diri sfera cekung, pemfokusan kanta akustik dan tatasusunan berfasa elektronik digunakan untuk pemfokusan. Kelebihan transduser pemfokusan diri sfera cekung ialah ia boleh dilaraskan mengikut kedalaman lesi yang berbeza. Ia biasanya kaedah pengimbasan mekanikal apabila berfungsi. Ia adalah mudah dan sering digunakan untuk memfokuskan transduser. Sistem pemfokusan kanta akustik boleh mencapai jarak fokus yang berubah mengikut keperluan klinikal, dan mempunyai kelebihan dalam kes keperluan saiz sumber bunyi yang kecil dan lesi cetek. Transduser fokus tatasusunan berfasa menggunakan transduser elektronik untuk mencapai pemfokusan ultrasound dengan menggunakan probe tatasusunan transduser ultrasonik. Kelebihan daripada Piezo HIFU ultrabunyi adalah tiada pergerakan mekanikal dan kelajuan pengimbasan yang pantas, ia adalah ketepatan yang tinggi. bergantung kepada saiz dan kedudukan tumor. Menetapkan mod fokus mempunyai nilai praktikal yang kukuh dalam rawatan klinikal; kelemahannya ialah litar kawalan elektronik adalah besar dan kompleks, yang mengehadkan pembangunan dan aplikasinya pada tahap tertentu.