menyelidik tentang transduser piezo HIFU berbilang frekuensi

Bagi merealisasikan Piezo ultrabunyi HIFU , kaedah tradisional kebanyakannya menggunakan transduser ultrasonik frekuensi tunggal, dan penggunaan sistem pemfokusan yang sama untuk mencapai fokus ultrasound dua frekuensi jarang dilaporkan. Pada tahun 1996, sarjana Jepun S. Umemura et al. mengkaji teknik yang menggunakan ultrasonik untuk mengaktifkan merah asid untuk membunuh sel tumor. Untuk mencapai superposisi harmonik dan asas kedua, transduser ultrasound fokus berbilang frekuensi khas telah dibangunkan. Ia adalah untuk melekat 16 lapisan wafer PZT dengan frekuensi yang berbeza pada permukaan cembung cangkerang sfera aluminium oleh resin epoksi, akibatnya, dua jenis frekuensi probe ultrasound tertumpu intensiti tinggi direalisasikan pada bahagian cekung shell sfera aluminium, dan dua titik fokus bertepatan. Pada tahun 1999, dengan mengkaji fenomena peronggaan ultrasonik frekuensi rendah, didapati bahawa dalam keadaan tertentu, peronggaan akustik dwi-frekuensi jauh lebih baik daripada ultrasound frekuensi tunggal. mereka membangunkan transduser pemfokusan berbilang frekuensi baharu kemudiannya, transduser berbilang frekuensi 400 kHz dan 800 kHz untuk mengaktifkan porfirin dan terbitannya. Wafer PZT frekuensi tinggi pemancar diletakkan di dalam cincin PZT frekuensi rendah dengan resin epoksi dan melekat pada satah kanta plexiglass. 

Hujung plexiglass yang bercahaya dijadikan permukaan sfera cekung untuk menjadikan kawasan ultrasonik dua frekuensi ultrasonik. Pada asasnya, tujuan kedua-dua frekuensi tercapai. Selepas mengkaji bidang ultrabunyi seramik piezoelektrik tertumpu intensiti tinggi berbilang frekuensi, didapati bahawa penyerakan bunyi dua lajur gelombang bunyi yang dihasilkan oleh transduser berbilang frekuensi, yang meluaskan spektrum medan bunyi, ia meningkatkan kebarangkalian peronggaan peronggaan, dengan itu meningkatkan peronggaan ultrasonik. Kesannya meningkatkan antikanser sinergistik ultrasound dan hematoporphyrin. Transduser HIFU komposit dwi-frekuensi telah dibangunkan dengan memotong wafer seramik piezoelektrik sfera cekung kepada dua transduser dalam bulatan sepusat, ia menggunakan mod operasi dwi-frekuensi. Keputusan menunjukkan bahawa kekerapan gelombang bunyi yang berbeza dalam mod dwi-frekuensi menggalakkan kesan peronggaan, yang menyebabkan nisbah titik fokus yang dijana oleh transduser HIFU dalam mod dwi-frekuensi, dan kawasan titik fokus dalam mod frekuensi tunggal adalah lebih besar dengan ketara. Di samping itu, transduser berbilang fokus dan boleh dikawal rasuk telah dibangunkan oleh kanta dwi-kanta. Struktur transduser dipertingkatkan, dan rongga dibiarkan pada bahagian bertentangan kristal piezoelektrik, supaya bahagian gelombang ultrasonik yang merambat ke belakang kerap dipantulkan kembali untuk bertepatan dengan tenaga gelombang bunyi yang merambat ke hadapan untuk meningkatkan gelombang ultrasonik. Ia adalah kecekapan transduser. Sesetengah sarjana telah menambah baik transduser untuk mengurangkan keamatan bunyi sumber dan mengurangkan masa penyinaran tisu sihat. Ia dicadangkan untuk memperkenalkan yang baru piezo ultrasound fokus tinggi dengan dwi-frekuensi, ia adalah mod operasi dan mod operasi frekuensi tunggal, dan menggunakan dua mod untuk mengasingkan badan. Tisu hati babi telah disinari untuk perbandingan. kerosakan yang disebabkan oleh mod dwi-frekuensi HIFU adalah jauh lebih besar daripada mod frekuensi tunggal, dan ia mempunyai kelebihan struktur ringkas dan dibandingkan dengan transduser pemfokusan tatasusunan berperingkat.

Disebabkan oleh penyerapan dan pantulan pancaran bunyi oleh gas dan tulang, aplikasi teknologi piezo HIFU dalam media tersebut adalah terhad. Sesetengah sarjana telah mencadangkan untuk mereka bentuk transduser dengan pelepasan volum terbelah. Yang cekung bahan piezoelektrik HIFU piezo transduser dibahagikan kepada sepuluh keping kawasan yang sama, dan setiap wafer piezoelektrik mempunyai sumber kuasa memandu. Semasa rawatan, apabila rusuk ditemui untuk menghalang gelombang bunyi salah satu kepingan, ia boleh dihentikan dengan mematikan kuasa pemanduan. Ini mengelakkan kesan rusuk pada medan bunyi dan mengelakkan kemungkinan kerosakan pada tulang rusuk semasa Kristal piezoelektrik rawatan Hifu . Transduser pemfokusan tatasusunan berperingkat 'mod dwi' yang direka mempunyai kedua-dua keupayaan terapeutik dan pengimejan. Transduser ini membahagikan permukaan tatasusunan sfera kepada elemen tatasusunan 2048, dan medan bunyi simulasinya menunjukkan ciri pemfokusan yang baik.