Studiu teoretic al ultrasunetelor sferice concave și ultrasunetelor de înaltă focalizare pentru hipertermie(2)

Presiunea sonoră maximă și creșterea temperaturii sunt produse de cele două surse de sunet diferă foarte mult, dar raportul dintre creșterea maximă a temperaturii și absorbția maximă a sunetului este aproape același.Ceramica piezoelectrică focalizată de înaltă intensitate indică faptul că eficiența absorbției energiei sonore cauzată de absorbția energiei sonore este aproape de cercetări ulterioare: premisa aceleiași puteri totale de radiație În continuare, zona efectivă de tratament corespunzătoare sursei Gauss este mai îndepărtată, iar intervalul lateral este mai larg departe de sursa de sunet, iar zona efectivă de tratament corespunzătoare sursei de sunet concavă la sursa de sunet focalizată este concavă. mai adânc și lateral mai lat.

Zona eficientă de tratament corespunde autofocalizării sferice concave Elementul piezo HIFU de la sursa de sunet apropiată este puțin mai profund și mai larg lateral. Când suprafața totală de tratament efectivă a celor două este aproape de timpul de încălzire, diferența de creștere a temperaturii cauzată de cele două la focalizarea sunetului este mică, pe măsură ce timpul de încălzire crește, diferența va crește, iar creșterea temperaturii este cauzată de sursa de ultrasunete sferică concavă. Când puterea totală radiată este de 10 W, temperatura maximă în creștere este sursa sferică sferică concavă și sursa sferică autofocalizată. 23°C și, respectiv, 5 5 °C. Când parametrul de focalizare este modificat, raportul dintre temperatura maximă crește și puterea totală de radiație a Cristalul piezoelectric hifu se va schimba, dar diferența dintre cele două nu este mare. Dacă rata de absorbție a sunetului a celor două puncte focale ale sunetului este egală, se poate obține suprafața sferică concavă. Raportul dintre puterea totală radiată și sursa gaussiană focalizată este de 0,87, iar raportul maxim corespunzător de creștere a temperaturii este de 10. În acest moment, zonele efective de tratament ale celor două sunt apropiate, iar curbele de timp ale celor două puncte focale ale sunetului vor coincide în cele din urmă. Pentru a menține ratele egale de absorbție a sunetului la focalizarea geometrică a celor două surse, raportul dintre temperatura maximă în creștere corespunde raportului dintre puterea totală radiată. sursa sferică concavă de autofocalizare la sursa focalizată Gaussian este 1 pentru temperatura maximă în creștere. 

Punctul cheie depinde de rata maximă de absorbție a sunetului, iar puterea totală a radiației nu este analizată de cele de mai sus, Chiar dacă sursa de autofocalizare a suprafeței sferice concave și sursa Gaussian focalizată au aceeași distanță focală geometrică și dimensiunea punctului focal acustic, cele două locuri produc poziția maximă de creștere a temperaturii și câmpul de temperatură. Lățimea axială de 3 dB de Funcționarea senzorului piezoelectric Hifu este, de asemenea, diferită. Când vitezele de vibrație ale foilor ceramice piezoelectrice ale celor două surse de ultrasunete focalizate sunt aceleași, suprafața sferică concavă poate obține o creștere mai mare a temperaturii de la sursa de focalizare, iar sursa Gaussian focalizată poate controla zona efectivă de tratament într-un interval mai mic, iar starea de echilibru este atinsă mai repede. Când puterea totală de radiație este aceeași, există o anumită diferență între valorile maxime de creștere a temperaturii generate de cele două, dar temperatura maximă în creștere a senzorului piezoelectric de rezonanță HIFU este aceeași atunci când rata de absorbție a sunetului este aceeași la focalizarea sunetului. Astfel, efectul de încălzire al suprafeței sferice concave de la sursa de focalizare și efectul de încălzire al sursei gaussiene focalizate nu pot fi pur și simplu echivalente. În tratamentul propriu-zis, zona de tratament eficient de piezo-ul cu ultrasunete hifu electric poate fi controlat prin modificarea valorii vitezei de vibrație și distribuția ceramicii piezoelectrice a sursei de ultrasunete, asigurând astfel siguranța și eficiența ridicată a tratamentului.