Історія досліджень і стан розробки ультразвукової фазованої решітки

Використання Ультразвукова п’єзокераміка HIFU для діагностики та лікування стала однією з найважливіших галузей медичної біоінженерії. Все більше людей звертають увагу. Ще в 1930-х роках з'явилися повідомлення про ультразвук для лікування після сорока років. Покоління пропонували можливість ультразвуку для діагностики. Однак через відсутність органічного зв'язку між фізичними технологіями та медичними знаннями в той час, а також через обмеженість розвитку інженерних технологій і практичного досвіду того часу, розвиток у 1940-1950-х роках був повільним. Були повторні обробки в терапевтичних програмах.

З 1960-х років і донедавна завдяки експериментальному вивченню взаємодії між ультразвуком і біологічними системами було доступно виробництво ультразвукового обладнання низької інтенсивності та накопичено багато клінічних даних і досвіду, застосування Ультразвуковий п'єзоелектричний перетворювач у медичних додатках надзвичайно великий, він швидкий і все більше демонструє свою важливість. Особливо в діагностиці ультразвукове дослідження з рентгенівськими променями та радіоізотопами стають важливими клінічними інструментами. Тисячі лікарень і медичних центрів щодня використовують ультразвук як рутинний клінічний інструмент по всьому світу. Його можна використовувати в різних частинах тіла, таких як мозок, серце, печінка, нирки та органи.

У лікуванні ми успішно застосовуємо ультразвук низької інтенсивності до деяких частин тіла людини для фізіотерапії та масажу. Особливо успішним є остеопатичний біль і різні невралгії, а також лікування травматичних ушкоджень спортсменів.

Нещодавно в Китаї п'єзоелектричний дисковий перетворювач накладається на голову для лікування геміплегії, викликаної цереброваскулярними захворюваннями, і використовується ультразвукове лікування. Лікування ішемічної хвороби серця досягло чудових результатів. Можливість використання ультразвуку більшої інтенсивності для кількісного та багаторазового знищення біологічних тканин (таких як тканини центральної нервової системи та інші тканини) також вивчається за кордоном як хірургічна процедура. За даними іноземних медичних дослідницьких груп, ультразвукова лихоманка є особливо ефективною при лікуванні плоскоклітинного раку голови та шиї. Ультразвукове нагрівання зменшує діапазон пухлин голови та шиї приблизно на 70% змінює поверхню 50% пухлини.

Ультразвук із частотою 3 МГц може проходити безпосередньо через 4-сантиметровий перетворювач, розміщений у центрі пухлини, а потім допомагати помістити пухлину, голку термопари всередину для реєстрації підвищення температури під час нагрівання тканини. При термічній обробці ультразвуком побічні ефекти поверхневого опіку пацієнта також невеликі. Якщо акустичний пристрій п’єзоелектричного пластинчастого перетворювача буде додатково вдосконалено, а енергія вивільнення подається точніше, побічні ефекти будуть усунені. Великі або глибші пухлини можна лікувати кількома системами датчиків.

За діагнозом, акустичний п’єзоелектричний датчик має дві основні переваги: ​​одна є неінвазивною, а інша полягає в розрізненні різних акустичних опорів. Здатність взаємодіяти між м’якими тканинами. Рентгенівська діагностика, вона лише відображає різницю в щільності тканини, наприклад, некісткових органів, контрастну рідину необхідно ввести, щоб зробити її видимою, яка сканує ядерно-фізичну медичну технологію, яка є вимірюванням вибіркової появи радіоізотопів у спеціальних органах для визначення структури органу та патології. Ці агенти та ізотопи є інвазивними та мають певний вплив на організм людини, іноді з додатковим хірургічним втручанням.

Однак існує ультразвукова діагностика з низькою інтенсивністю звуку, крім того, що гарантує посилання звукових хвиль в тіло (нешкідливих при такій інтенсивності) без хірургічного втручання та допоміжних засобів (іноді лише пити воду або ковтати гранули органічної плівки, наповнені водою, це нешкідливо для людського організму). Необхідно лише нанести шар олії на шкіру ультразвуку. п’єзоелектричний датчик вібрації та тіло людини, щоб забезпечити контакт звукових хвиль. Отже, це неінвазивний і неінвазивний. Завдяки своїй здатності розпізнавати поверхню акустичного імпедансу він може розрізняти різні ураження м’яких тканин, такі як зміщення, деформація, ураження, проліферація стороннього тіла тощо. Тому можна отримати більше клінічних даних, ніж іншими методами. Зараз ультразвукова діагностика знайшла широке застосування в кардіології, акушерстві, гінекології, скануванні черевної порожнини, виявленні середнього мозку, скануванні очей, визначенні кровотоку.