Theoretische studie van concaaf sferisch ultrasoon en hooggefocusseerd ultrasoon geluid voor hyperthermie(2)

De maximale geluidsdruk en de stijgende temperatuur die door de twee geluidsbronnen worden geproduceerd, verschillen sterk, maar de verhouding tussen de maximale temperatuurstijging en het maximale geluidsabsorptievermogen is vrijwel hetzelfde.Gefocusseerd piëzo-elektrisch keramiek met hoge intensiteit geeft aan dat de efficiëntie van de absorptie van geluidsenergie veroorzaakt door de absorptie van geluidsenergie dichtbij verder onderzoek ligt: ​​het uitgangspunt van hetzelfde totale stralingsvermogen. Vervolgens is het effectieve behandelingsgebied dat overeenkomt met de Gauss-bron verder weg en het laterale bereik is breder weg van de geluidsbron, en het effectieve behandelingsgebied dat overeenkomt met de concave sferische zelffocusserende geluidsbron bij de dichtstbijzijnde geluidsbron is iets dieper en lateraal breder.

Het effectieve behandelgebied komt overeen met de concave sferische zelffocussering Het HIFU-piëzo-element bij de dichtstbijzijnde geluidsbron is iets dieper en zijdelings breder. Wanneer het totale effectieve behandelingsoppervlak van de twee dicht bij de verwarmingstijd ligt, is het verschil in stijgende temperatuur veroorzaakt door de twee bij de geluidsfocus klein. Naarmate de verwarmingstijd toeneemt, zal het verschil toenemen, en de stijgende temperatuur wordt veroorzaakt door de concave bolvormige ultrasone bron. Wanneer het totale uitgestraalde vermogen 10 W is, is de maximale stijgende temperatuur de concave bolvormige zelffocusserende bron en de gefocusseerde Gaussische bron zijn 0,6 23 ° C en 5 respectievelijk 5 °C. Wanneer de focusparameter wordt gewijzigd, stijgt de verhouding tussen de maximale temperatuur en het totale stralingsvermogen van de hifu-piëzo-elektrisch kristal zal veranderen, maar het verschil tussen de twee is niet groot. Als de geluidsabsorptiesnelheid van de twee geluidsbrandpunten gelijk is, kan het concave bolvormige oppervlak worden verkregen. De verhouding tussen het totale uitgestraalde vermogen en de gefocusseerde Gauss-bron is 0,87, en de overeenkomstige maximale temperatuurstijging is 10. Op dit moment liggen de effectieve behandelingsgebieden van de twee dichtbij, en zullen de tijdcurven van de twee geluidsbrandpunten uiteindelijk samenvallen. Om de gelijke geluidsabsorptiesnelheden te behouden bij de geometrische focussering van de twee bronnen, komt de verhouding van de maximaal stijgende temperatuur overeen met de verhouding van het totale uitgestraalde vermogen. de concave sferische zelffocusserende bron ten opzichte van de gefocusseerde Gauss-bron is 1 voor de maximale stijgende temperatuur. 

Het belangrijkste punt hangt af van de maximale geluidsabsorptiesnelheid, en het totale stralingsvermogen wordt door het bovenstaande niet geanalyseerd. Zelfs als de zelffocusserende bron met een concaaf bolvormig oppervlak en de gefocusseerde Gauss-bron dezelfde geometrische brandpuntsafstand en akoestische brandpuntsgrootte hebben, produceren de twee plaatsen de maximale stijgende temperatuurpositie en temperatuurveld. De axiale 3dB-breedte van De werking van de Hifu-piëzo-elektrische sensor is ook anders. Wanneer de trillingssnelheden van de piëzo-elektrische keramische platen van de twee gefocusseerde ultrasone bronnen hetzelfde zijn, kan het concave bolvormige oppervlak een hogere stijgende temperatuur verkrijgen van de focusseringsbron, en kan de gefocusseerde Gauss-bron het effectieve behandelingsgebied naar een kleiner bereik, en de stabiele toestand wordt sneller bereikt. Wanneer het totale stralingsvermogen hetzelfde is, is er een bepaald verschil tussen de maximale stijgende temperatuurwaarden die door de twee worden gegenereerd, maar de stijgende maximale temperatuur van de HIFU-resonantie-piëzo-elektrische sensor is hetzelfde wanneer de geluidsabsorptiesnelheid hetzelfde is bij de geluidsfocus. Het verwarmingseffect van het concave bolvormige oppervlak van de focusserende bron en het verwarmingseffect van de gefocusseerde Gauss-bron kunnen dus niet eenvoudigweg gelijkwaardig zijn. Bij de daadwerkelijke behandeling is het effectieve behandelgebied van elektrische hifu-ultrasone piëzo kan worden geregeld door de trillingssnelheidswaarde en verdeling van het piëzo-elektrische keramiek van de ultrasone bron te veranderen, waardoor de veiligheid en hoge efficiëntie van de behandeling worden gegarandeerd.