Abstract
In this paper the analysis of relevance and novelty of application of piezoelectric transducer for noninvasive diagnostics of a cochlea of the human by means of the focused ultrasound is carried out. To date, clinical use of ultrasound is numerous and diverse, and ultrasound diagnosis is one of the fastest growing methods in medicine. Revealed a previously unknown effect of spatial notch filtering quarter wavelength layers diffuse heat radiation. It is shown that the effect, together with a focused acoustic thermometer, allows for greater accuracy and allows measurement of the body's deep body temperature in real time.The design of the converter consists of a piezoceramic, an acoustic lens with the help of which the transformation of a flat wave front into an acoustic system with a flat piezoelement. The flat, concave lens is made of solid material, the rate of ultrasonic diffusion in which exceeds its value in water (biological tissue) for the studied acoustic system, organic glass was chosen. It is provided the theory, calculation and a design of measuring means: a high-frequency wattmeter for measurement of the electric power consumed by a piezoelectric transducer; the radiometer for measurement of acoustic power of the focused ultrasonic bunches. With their help detailed pilot study of the acoustic system is conducted, namely, parameters of her acoustic field and efficiency are determined. The theory, calculation and design are given: free float radiometer for measuring acoustic power of both focused and unfocused ultrashort beams; high-frequency wattmeter without active elements for measuring the power consumption of a piezus emitter.The experimental study of the layout of the acoustic focusing system is to measure the emitted acoustic and consumed electrical power of the piezoelectric element with the lens. The task of measuring acoustic power is solved using a radiometer. The measurement of the consumed electric power is made by means of a high-frequency wattmeter, which contains a multiplication scheme in the form of a circular scheme on four diodes and a current transformer. The received frequency dependences of radiated acoustic power, electric power consumed and the efficiency factor are obtained.The conclusion about expediency of use of this type of the electro-acoustic transducer for differential diagnostics of hearing of the human is drawn. The calculated intensity is sufficient for both diagnostic and therapeutic use of the developed acoustic system. This type of piezoelectric transducer will make it possible to distinguish between diseases of the middle ear of a person from internal diseases, and therefore to carry out differential diagnostics of the auditory system. This is especially important in clinical practice for choosing a further recovery strategy: if the loss occurs in the middle ear - the hearing aid is used, if in the inner one - is performed surgically by implantation of the cochlear implant.Ref. 10, fig. 6, tabl. 2.
Highlights
( с2 = 1500 м/с): для досліджуваної акустичної системи було обрано органічне скло із швидкістю поширення ультразвуку с1 = 2700 м. с
Запропонований для вимірювання акустичної потужності радіометр складається із вільного поплавця, що містить корпус 1, відбиваючу поверхню – калібрувальний вантаж 2, вимірювальну трубку зі шкалою 3 та ультразвуковий випромінювач, що містить фокусуючу акустичну лінзу 4 і п’єзоелектричний елемент 5
It is provided the theory, calculation and a design of measuring means: a high-frequency wattmeter for measurement of the electric power consumed by a piezoelectric transducer; the radiometer for measurement of acoustic power of the focused ultrasonic bunches
Summary
Кафедра акустики та акустоелектроніки acoustic.kpi.ua Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» kpi.ua Київ, Україна. Реферат—В даній роботі проведено аналіз актуальності та новизни застосування п’єзоперетворювачів для неінвазивної діагностики завитки внутрішнього вуха людини за допомогою сфокусованого ультразвуку. За їх допомогою проведено детальне експериментальне дослідження акустичної системи, а саме визначено параметри її акустичного поля та коефіцієнт корисної дії. Приймачем теплового акустичного випромінювання може бути п’єзоперетворювач з одним або двома чвертьхвильовими шарами, що погоджують імпеданси п’єзокераміки та біологічної тканини, як в приладах ультразвукової діагностики (УЗД). У ході розробки моделі середнього вуха [4] було звернуто увагу на метод використання сфокусованого ультразвуку для дослідження слухової чутливості людини. Метою даної роботи є теоретичне та експериментальне дослідження сфокусованої акустичної системи на основі п’єзоперетворювача для підтвердження можливості вимірювати температуру завитки та здійснювати на неї вплив для виклику слухового відчуття. Така можливість дасть змогу відрізняти захворювання середнього вуха людини від захворювань внутрішнього, а отже – здійснювати диференційну діагностику слухової системи. Це особливо важливо в клінічній практиці для вибору подальшої стратегії відновлення слуху: якщо втрати відбуваються в середньому вусі – застосовується слуховий апарат, якщо у внутрішньому – проводиться хірургічним шляхом вживляння кохлеарного імпланту
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
