مطالعه و شبیه سازی آرایه های الکترونیکی اولتراسوند جهت تولید موج ضربه، (shock-wave)، به منظور درمان سنگ کلیه و بررسی اثرات غیرخطی آن

هم اکنون یکی از متداولترین روشهای درمان سنگ کلیه استفاده از روش غیرتهاجمی موج ضربه است . در این روش با اعمال ولتاژ بالا به ترانسدیوسرهایی که بر روی یک سطح چیده شده اند موج ضربه ای تولید می شود را می توان با اعمال تاخیرهای مناسب در هنگام تحریک ترانسدیوسرها در یک نقطه از فضا متمرکز کرد. در این تحقیق ما ابتدا آرایه های مسطح و کروی را شبیه سازی کامپیوتری می کنیم، سپس آرایه پیشنهادی خود را که آرایه بیضیگون است شبیه سازی کرده و نتایج آن را با دو آرایه قبلی مقایسه می کنیم. چون می خواهیم نتایج خود را با دو آرایه قبلی مقایسه کنیم در تمام آرایه های مسطح، کروی و بیضیگون، تعداد ترانسدیوسرها، ولتاژ تحرک آنها، فاصله تا نقطه فوکوس ، فاصله بین ترانسدیوسرها و بقیه متغییرها را یکسان در نظر می گیریم. مشاهده می شود ابعاد نقطه تمرکز نسبت به دو آرایه قبلی کم می شود و آرایه بیضیگون برای درمان سنگهای کوچکتر مناسبتر است و می توان فقط بر روی سنگ تمرکز کرده و از آسیب دیدن کلیه جلوگیری کرد. اما نسبت پیک مثبت فشار به پیک منفی آن در نقطه تمرکز کرده و از آسیب دیدن کلیه جلوگیری کرد. اما نسبت پیک مثبت فشار به پیک منفی آن در نقطه تمرکز نسبت به آرایه کروی افزایش می یابد. از طرفی در هنگام شکسته شدن سنگ ، ممکن است سنگ به دو نیم شده که این کار را مشکل می کند، چرا که باید در دو نقطه جداگانه تمرکز کرد. این هم زمان بیشتری می گیرد و هم آسیب بیشتری به کلیه می رسد. برای رفع این مشکل برای اولین بار مسئله تمرکز در چند نقطه، در دستگاههای سنگ شکن کلیه را مطرح کرده ایم. در این روش می توان به طور هم زمان در چند نقطه تمرکز کرد و زمان درمان بسیار کوتاه می شود. در آخر نیز اثرات غیرخطی ناشی از موج ضربه را بررسی کرده و اثر حبابهای تولید شده در نتیجه موج ضربه، بر روی سرعت موج و ضریب تضعیف را نشان داده ایم. در این حالت مشخص شد که اگر فرکانس کار از فرکانس تشدید حبابها دور باشد اثرات غیرخطی تا حدود زیادی کمتر می شود.