Forskningsmetode for HIFU behandling lydfelt

For tiden er metodene for å studere lydfeltet av HIFU piezokeramikk inkluderer hovedsakelig eksperimentelle målemetoder og numeriske simuleringsmetoder.

Metodene for å måle høyintensive ultralydslydfelt er hovedsakelig hydrofoner, ultralydstrålingsbalanser og fiberoptiske sensorer. Det er tre metoder.

(l) Hydrofon: Den består av en ring og en PVDF-film som er internt strammet, og dens filmtykkelse er 30~40 kn m, metallfilmelektroden er belagt på det lokale området som tilsvarer begge sider av filmen, og diameteren i midten av ringen er mindre enn i området, polarisasjonsbehandling utføres for å oppnå en piezoelektrisk effekt. Fordi den har en liten aksepterende transduser, er det ingen endring i det originale utstrålte lydfeltet til HIFU piezoelektrisk transduser med arduino.

(2) Ultrasonisk strålingsbalanse: Lydintensiteten oppnås ved å måle strålingstrykket til ultralydbølgen, og strålingslydtrykket er at lydstrålen produserer et jevnt trykk på hindringen som pågår.

(3)Fiberoptisk sensor: etter lyskilde, transmisjonsfiber, sanseelement eller modulasjonsområde, lysdeteksjon.når temperatur, trykk, akselerasjon, vibrasjon, forskyvning har en effekt på den optiske banen, vil lysbølgen være karakteristiske parametere som lysintensitet, bølgelengde, amplitude, etc. Resonansfrekvensen til piezoelektrisk transduser er basert på relasjonen mellom disse piezoelektriske sensorene, og den fiberoptiske transduseren. eksterne faktorer brukes til å oppdage størrelsen på hver tilsvarende fysisk mengde. Den har anti-elektromagnetisk interferens og er liten i størrelse. Høy romlig oppløsning har bred responsbåndbredde og ekstremt rask responshastighet.

Ved hjelp av numeriske metoder er det mulig å forutsi det faktiske fokusområdet og dets energifordeling i menneskekroppen. De siste årene har den ikke-lineære simuleringen av HIFU piezoelektriske keramiske element ultralyd lydfelt har blitt et hot spot for mange forskere. Mange forskere har brukt disse teoriene til å studere simulering av akustisk ikke-lineær forplantning. Zhang Dong fra Boston University og Nanjing University brukte henholdsvis KzK-ligningen og kombinert med PelmeS varmeledning for å eksitere sinusbølgen for å utføre effekten av ultralyd lineære og ikke-lineære karakteristikker på lydfeltet og temperaturfeltet. Sinusbølgeeksitasjonen som brukes i denne metoden er forskjellig fra eksitasjonsbølgeformen til den faktiske ultralydtransduseren. Lydfeltet for fokalfeltet som dannes av den sinusformede eksitasjonen er forskjellig fra lydfeltet som dannes av ultralydtransduseren. På grunn av den store mengden simuleringsberegninger og komplekse simuleringsmetoder for ESWL, har ikke forskningsresultatene blitt brukt for å løse problemet med ikke-lineær ultralydbølgeutbredelse i den komplekse ESWL-behandlingen. Disse metodene brukes direkte for å simulere med forskjellige akustiske egenskaper og uregelmessigheter. Det er fortsatt en viss avstand mellom den ikke-lineære forplantningen av lydbølger i det myke vevet i menneskekroppen. Cleveland ved Boston University i 2004 brukte FDTD-simuleringsmetoder og ESWL-behandlingsprosess under forutsetning av todimensjonalt plan og ultralyd lineær forplantning.

Utbredelsesegenskapene til ultralyd Hifu piezoelektrisk keramisk transduser er i den midterste nyresteinen, men algoritmen brukes kun for det faktiske tredimensjonale problemet og en todimensjonal plan algoritme under antagelsen om at det ikke-lineære problemet er linearisert. Den ultrasoniske forplantningsligningen for integralform kombineres med det genetiske fokus- og lydfeltet til den indre sfæren. transduser med 256 elementer, og enkeltfokus og multiplum oppnås i henhold til forskjellige transduserarrayelementer. Studien bruker imidlertid en integrasjonsalgoritme, og studerer ikke påvirkningen av ikke-lineære karakteristikker på lydfeltet under høyintensitetsfokusert ultralydforplantning. Fokusposisjonen til den elliptiske sfæriske fokuseringen av tre forskjellige parametere simuleres. Beregningen er basert på tilstandsligningen, og simuleringsberegningen er veldig stor. Generelt kan superdatamaskinen brukes til simuleringsberegning gjennom lineær superposisjonsalgoritme ved å bruke integralet som viste at høy lydintensitet og medium har stor innflytelse på formen og posisjonen til fokalområdet dannet av ultrasonisk hifu piezoelektrisk krystall i 1998, Morita Changji bruker ultralyd basert på bevegelsesligninger og kontinuerlige ligninger for lydbølger. Mengden ikke-lineær variasjon i bølgeutbredelsen er inneholdt i volumelastisk koeffisient, som bruker akustisk bølgeutbredelseshastighet, tilnærmingshastighet for simulering av netthastighet og protonhastighet. koeffisienter brukes på elektromagnetiske bølger av Yee. FDTD-metoden for simuleringsberegning foreslo først den tredimensjonale ikke-lineære forplantningen av fokusert ultralyd med høy intensitet. Tar vanneksperimentet til Reicheis i vannkroppen. Den høyintensitetsfokuserte ultralydforplantningen ble simulert og målebølgeformen ble oppnådd ved brennpunktet.