Kajian teori ultrasonik sfera cekung dan ultrasound fokus tinggi untuk hipertermia(2)

Tekanan bunyi maksimum dan suhu meningkat yang dihasilkan oleh kedua-dua sumber bunyi sangat berbeza, tetapi nisbah kenaikan suhu maksimum kepada penyerapan bunyi maksimum adalah hampir sama.Seramik piezoelektrik tertumpu intensiti tinggi menunjukkan bahawa kecekapan penyerapan tenaga bunyi yang disebabkan oleh penyerapan tenaga bunyi adalah hampir kepada penyelidikan lanjut: Premis jumlah kuasa sinaran yang sama Seterusnya, kawasan rawatan berkesan yang sepadan dengan sumber Gauss adalah lebih jauh dan julat sisi lebih luas dari sumber bunyi, dan kawasan rawatan berkesan yang hampir sama dengan sumber bunyi yang lebih dalam adalah sejajar dengan sumber bunyi yang lebih dalam. dan secara lateral lebih luas.

Kawasan rawatan yang berkesan adalah sepadan dengan pemfokusan diri sfera cekung Elemen piezo HIFU pada sumber bunyi berhampiran lebih dalam sedikit dan lebar sisi. Apabila jumlah kawasan rawatan berkesan kedua-duanya adalah hampir dengan masa pemanasan, perbezaan suhu meningkat yang disebabkan oleh kedua-dua pada fokus bunyi adalah kecil，kerana masa pemanasan meningkat, perbezaan akan meningkat, dan suhu meningkat disebabkan oleh sumber ultrasonik sfera cekung.Apabila jumlah kuasa terpancar ialah 10W, suhu kenaikan maksimum ialah sumber sfera cekung dan fokus kendiri 3°C6°C. 5 5 °C, masing-masing. Apabila parameter fokus ditukar, nisbah suhu maksimum meningkat kepada jumlah kuasa sinaran kristal piezoelektrik hifu akan berubah, tetapi perbezaan antara kedua-duanya tidak besar. Jika kadar penyerapan bunyi kedua-dua titik fokus bunyi adalah sama, permukaan sfera cekung boleh diperolehi. Nisbah jumlah kuasa terpancar dan sumber Gaussian yang difokuskan ialah 0.87, dan nisbah kenaikan suhu maksimum yang sepadan ialah 10. Pada masa ini, kawasan rawatan berkesan kedua-duanya adalah hampir, dan lengkung masa dua titik fokus bunyi akhirnya akan bertepatan. Untuk mengekalkan kadar penyerapan bunyi yang sama pada pemfokusan geometri kedua-dua sumber, nisbah suhu meningkat maksimum adalah sepadan dengan nisbah jumlah kuasa terpancar. sumber fokus diri sfera cekung kepada sumber Gaussian terfokus ialah 1 untuk suhu meningkat maksimum . 

Perkara utama bergantung pada kadar penyerapan bunyi maksimum, dan jumlah kuasa sinaran tidak dianalisis oleh perkara di atas, Walaupun sumber fokus diri permukaan sfera cekung dan sumber Gaussian yang difokuskan mempunyai panjang fokus geometri yang sama dan saiz titik fokus akustik, kedua-dua tempat menghasilkan kedudukan suhu meningkat maksimum dan medan suhu. Lebar paksi 3dB bagi Penderia piezoelektrik Hifu berfungsi juga berbeza.Apabila kelajuan getaran kepingan seramik piezoelektrik kedua-dua sumber ultrabunyi tertumpu adalah sama, permukaan sfera cekung boleh memperoleh suhu meningkat yang lebih tinggi daripada sumber fokus, dan sumber Gaussian tertumpu boleh mengawal kawasan rawatan berkesan kepada julat yang lebih kecil, dan Keadaan mantap dicapai dengan lebih cepat. Apabila jumlah kuasa sinaran adalah sama, terdapat perbezaan tertentu antara nilai suhu meningkat maksimum yang dihasilkan oleh kedua-duanya, tetapi suhu maksimum peningkatan sensor piezoelektrik resonans HIFU adalah sama apabila kadar penyerapan bunyi adalah sama pada fokus bunyi. Oleh itu, kesan pemanasan permukaan sfera cekung daripada sumber pemfokusan dan kesan pemanasan sumber Gaussian tertumpu tidak boleh sama sahaja. Dalam rawatan sebenar, kawasan rawatan yang berkesan bagi piezo ultrasound hifu elektrik boleh dikawal dengan menukar nilai halaju getaran dan pengedaran seramik piezoelektrik sumber ultrasonik, dengan itu memastikan keselamatan dan kecekapan tinggi rawatan.