Medikal uygulamalarda kullanılan ultrasonik dönüştürücülerin karakterizasyonu ve etkilerinin fantom dokuda araştırılması

Bu tezin genel amacı yüksek yoğunluklu tıbbi uygulamalarda kullanılan odaklanmış ultrason (HIFU) dönüştürücüleri karakterize etmek ve fantom dokudaki etkisini araştırmaktır. HIFU dönüştürücülerin iki türü, elektrik akustik ve termal yöntemlerle karakterize edilmiştir. HIFU dönüştürücülerin anlık giriş elektrik gücünün ölçülmesi için yeni bir yöntem kullanılmıştır. Amaç uygulanan elektrik enerjisine karşı üretilen ultrasonik güçler arasında bir ilişki kurmak ve HIFU dönüştürücülerin etkinliğini ölçmektir. Ultrasonik basınç ölçüm sistemi, TÜBİTAK UME Ultrasonik Laboratuvarı'nda tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistem, su deposu, konumlandırma sistemi, ölçüm cihazları ve kontrol/yazılım bölümlerinden oluşur. Basınç alanının ölçülmesi ve 2-eksen ve 3-eksen haritalama incelenerek HIFU tarafından yayılan alan araştırılmıştır. Fantom dokuda sıcaklık ölçüm düzeneği kurulmuştur. TÜBİTAK UME Sıcaklık Laboratuarı'nda üretilen iki sıcaklık sensörü kullanılmıştır. Pt100 (Platin dirençli termometre) sıcaklık sensörleri ve ısılçiftler fantom doku içine yerleştirilmiştir. Sıcaklık değişimi ve sıcaklık dağılımı araştırılmıştır. Ultrasonik güç, elektrik gücü, ultrasonik basınç ve sıcaklık artışı arasındaki ilişkiler sunulmuştur. Literatürde mevcut teorik model ile deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve uyum gözlenmiştir. Ultrason basınç alanı için teorik model, KZK (Khokhlov, Zabolotskaya and Kuznetsov) doğrusal olmayan parabolik denklemi ve fantom dokudaki sıcaklık artışına sebep olan genellikle Pennes' bioheat transfer denklemi ile açıklanan HIFU enerji emilimi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.