ارائه ترکیب نوین از آرایه مبدل فرا صوت جهت بهبود عملکرد تکنیک فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا (hifu)

فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا یک روش درمانی می باشد. این تکنیک در درمان بسیاری بیماری ها، مانند عمل جراحی، درمان تومورها و کاربردهای مدرن برای از بین بردن بافت چربی در بدن استفاده می شود. این تکنیک با استفاده از یک مبدل فراصوت خاص، بدون تاثیر بر روی پوست و یا سلول های بافت سطحی، باعث تمرکز انرژی فراصوت در یک نقطه خاص در بدن می شود. بنابراین، مبدل صوتی نقش مهمی را در این تکنیک ایفا می کند. در این پایان نامه شبیه سازی یک آرایه مبدل جدید بر اساس فرا صوت تمرکز یافته شدت بالا با اعمال چند نقطه کانونی به جای استفاده از یک مبدل با تک نقطه کانونی ارائه شده است. در این پایان نامه برای شبیه سازی درمان حرارتی با امواج فراصوت از نرم افزار focus استفاده شده است. این نرم افزار با سرعت و دقت به محاسبه میدان های فشار تولید شده با مدل بافت های متفاوت می پردازد. تعدادی از مبدل ها به منظور بهبود عملکرد hifu پیشنهاد شده است. همچنین، عوامل موثر در بهبود عملکرد مبدل ها از جمله تعداد عناصر در مبدل، شعاع تمرکز و فرکانس کاری بررسی شده اند. این عوامل تأثیر واضحی در افزایش اندازه ی منطقه کانونی نشان داده است. نتایج نهایی نشان می دهد که اندازه ی منطقه کانونی ناشی از مبدل مرجع با فرکانس کاری 2 مگاهرتز که از یک عنصر تشکیل شده، در حوزه حرارت دارای اندازه 4.3 میلی متر مکعب است. در مقابل آن منطقه کانونی ناشی از مبدل 4 عنصری با فرکانس کاری 3.1 مگا هرتز، 13.2 میلی متر مکعب جای می گیرد. این نتایج در شرایطی بدست آمد که حرارت ناشی از این مبدل برابر با حرارت ناشی از مبدل مرجع 76.9 درجه در نظر گرفته شد. بنابر این استفاده از مبدل پیشنهاد شده در مقایسه با مبدل مرجع، منطقه کانونی را با محدودیت درجه حرارت و شدت آکوستیک مجاز، سه برابر افزایش داده است. در نتیجه آرایه مبدل پیشنهادی در برخی از کاربردهای hifu مانند از بین بردن چربی، با افزایش اندازه ی منطقه کانونی و کاهش زمان درمان، مفید است.