forsker på multi-frekvens HIFU piezo transduser

For å realisere HIFU ultralyd piezo , de tradisjonelle metodene bruker for det meste en enkelt frekvens ultralydsvinger, og bruken av det samme fokuseringssystemet for å oppnå fokuset til ultralyd med to frekvenser er sjelden rapportert. I 1996, japansk lærde S. Umemura et al. studert en teknikk som bruker ultralyd for å aktivere syrerødt for å drepe tumorceller. For å oppnå andre harmoniske og fundamentale superposisjoner, ble en spesiell multi-frekvensfokusert ultralydtransduser utviklet. Det er å feste 16 lag med PZT-skiver med forskjellige frekvenser til den konvekse overflaten av det sfæriske aluminiumskallet med henholdsvis epoksyharpiks, som et resultat av to typer frekvenser høyintensitetsfokuserte ultralydprober er realisert på den konkave siden av det sfæriske aluminiumsskallet, og de to fokuspunktene faller sammen. I 1999, ved å studere fenomenet lavfrekvent ultralydkavitasjon, ble det funnet at under visse forhold var dobbelfrekvent akustisk kavitasjon betydelig bedre enn enkeltfrekvent ultralyd. de utviklet en ny flerfrekvensfokuserende transduser senere, 400 kHz og 800 kHz multifrekvenssvinger for å aktivere porfyrin og dets derivater. Den emitterende høyfrekvente PZT-platen plasseres i lavfrekvente PZT-ringen med epoksyharpiks og festes til plexiglasslinsens plan. 

Den strålende enden av plexiglasset er laget til en konkav sfærisk overflate for å gjøre ultralydområdet til de to frekvensene ultralyd. I utgangspunktet er formålet med de to frekvensene oppnådd. Etter å ha studert ultralydfeltet til den flerfrekvente høyintensitetsfokuserte piezoelektriske keramikken, er det funnet at lydspredningen av de to kolonnene av lydbølger generert av multifrekvensomformeren, som utvider spekteret til lydfeltet, øker sannsynligheten for kavitasjonskavitasjon, og dermed forbedrer ultralydkavitasjonen. Effekten forsterker den synergistiske antikreften til ultralyd og hematoporfyrin. En kompositt HIFU-transduser med to frekvenser ble utviklet ved å kutte en konkav sfærisk piezoelektrisk keramisk skive i to transdusere i en konsentrisk sirkel, den bruker en dual-frekvens driftsmodus. Resultatene viser at den forskjellige frekvensen av lydbølge i dobbelfrekvensmodus fremmer kavitasjonseffekten, noe som forårsaker brennpunktsforholdet generert av HIFU-svingeren i dobbelfrekvensmodus, og brennpunktområdet i enkeltfrekvensmodus er betydelig større. I tillegg er en multifokal og strålekontrollerbar transduser utviklet av en dobbel linse. Transduserens struktur er forbedret, og et hulrom er igjen på motsatt side av den piezoelektriske krystallen, slik at delen av ultralydbølgen som forplanter seg bakover jevnlig reflekteres tilbake for å falle sammen med energien til lydbølgen som forplanter seg fremover for å forbedre ultralydbølgen. Det er effektiviteten til transduseren. Noen forskere har forbedret transduseren for å redusere lydintensiteten til kilden og redusere bestrålingstiden til sunt vev. Det foreslås å innføre en ny høyfokus ultralyd piezo med dobbel frekvens, det er driftsmodus og enkeltfrekvens driftsmodus, og bruk to moduser for å isolere kroppen. Griselevervev ble bestrålt for sammenligning. skaden forårsaket av dobbeltfrekvensmodus HIFU er betydelig større enn for enkeltfrekvensmodus, og den har fordelene med enkel struktur og sammenlignet med den fasede array-fokuseringstransduseren.

På grunn av absorpsjon og refleksjon av lydstråler av gass og bein, er bruken av HIFU piezoteknologi i slike medier begrenset. Noen forskere har foreslått å designe en transduser med delt volumutslipp. Den konkave piezoelektrisk materiale HIFU-piezoen til transduseren er delt inn i ti stykker med like areal, og hver piezoelektrisk skive har en drivende kraftkilde. Under behandlingen, når man møter et ribbein som blokkerer lydbølgen til en av delene, kan den stoppes ved å slå av drivkraften. Dette unngår ribbenes innvirkning på lydfeltet og unngår mulig skade på ribben under Hifu-behandling piezoelektrisk krystall . Den utformede 'dual mode' fasede array-fokuseringstransduseren har både terapeutiske og bildebehandlingsmuligheter. Denne transduseren deler overflaten av en sfærisk array i 2048 array-elementer, og dens simulerte lydfelt viser gode fokusegenskaper.