Teoretyczne badanie ultradźwięków wklęsłych sferycznych i ultradźwięków o wysokim skupieniu w hipertermii(1)

Ogrzewanie tkanki nowotworowej stało się jedną z ważnych metod leczenia nowotworów. Ultradźwięki stały się ważnym zabiegiem grzewczym ze względu na łatwość wykonania, możliwość skupienia i inwazyjność. W ostatnich latach technologia piezoelektryczna HIFU do termoplastycznej terapii cieplnej z ciężarkami rozwinęła się niezwykle szybko. Ze względu na różnicę w uszkodzeniu tkanki normalnej i tkanki chorej w wysokiej temperaturze, bardzo ważny jest dobór skupionego piezoelektrycznego. Dodanie źródła dźwięku tłokowego do soczewki akustycznej i szlifowanie ceramiki piezoelektrycznej we wklęsłą powierzchnię są powszechnie stosowane w metodach ogniskowania akustycznego. Gdy prędkość wibracji ceramiki piezoelektrycznej na wklęsłej sferycznej soczewce akustycznej skupiającej piezoelektrycznie jest gaussowska, skupione źródło dźwięku nazywa się skupionym źródłem dźwięku gaussowskiego. W artykule wprowadzono pojęcia ogniskowej termicznej i pola temperaturowego 3 dB. Metoda ciepła różnicowego Ceramika piezoelektryczna HIFU służy do rozwiązywania równania przenikania biociepła. Badano wpływ ogrzewania skupionych ultradźwięków na tkanki biologiczne. Różne warunki analizuje się za pomocą izoterm, zakładając skupiony dźwięk Gaussa i ognisko akustyczne wklęsłego sferycznego samoogniskowego dźwięku ma ten sam rozmiar, geometryczną ogniskową, półprzysłonę i częstotliwość wynoszą odpowiednio 3 cm, 10 cm, 10 MHz.

Wyniki pokazują, że pole dźwiękowe i rozkład pola temperatury w tkance biologicznej są różne, gdy wklęsła sferyczna samoogniskowa Ultradźwiękowa ceramika piezoelektryczna HIFU i skupione źródło dźwięku Gaussa są podgrzewane. Kiedy wklęsła kulista powierzchnia jest podgrzewana przez źródło skupiające, ciśnienie akustyczne w pobliżu źródła zmienia się; gdy źródło Gaussa jest podgrzewane, rozkład ciśnienia akustycznego jest gładszy. Kiedy wklęsła kulista powierzchnia jest podgrzewana przez samoskupiające się źródło dźwięku, izoterma formuje się w kształt serca, a bliskie źródło jest szersze z boku; gdy źródło Gaussa jest podgrzewane, izoterma przypomina elipsę, a długa oś przebiega wzdłuż kierunku propagacji dźwięku. Gdy natężenie akustyczne wklęsłego końca Przetwornik piezoelektryczny HIFU jest taki sam, efektywny obszar leczenia odpowiadający wklęsłemu sferycznemu, samoogniskowemu źródłu dźwięku jest szerszy, efektywny obszar leczenia odpowiadający skupionemu źródłu dźwięku Gaussa jest skoncentrowany, a temperatura w skupieniu dźwięku może być ustabilizowana szybciej. Porównanie głównych charakterystyk pola dźwiękowego i pola temperatury w stanie ustalonym generowanych przez dwa skupione źródła ultradźwięków, ogniskowej i ogniskowej termicznej Ultradźwięki HIFU do utraty wagi są większe, co jest bliższe ogniskowej geometrycznej, a odchylenie między ogniskową akustyczną a ogniskową termiczną jest bardziej oczywiste; pole dźwiękowe i temperatura. Osiowa szerokość pola 3 d B jest większa, a różnica między nimi jest również większa.