如何使用非線性超聲在普通醫(yī)用針頭中產(chǎn)生振動

150年來，醫(yī)用針頭技術(shù)沒有發(fā)生巨大變化。在他的博士研究中，Emanuele Perra 探索了非線性超聲是否可以用來克服目前使用的醫(yī)用針頭的局限性，例如患者所經(jīng)歷的疼痛、針頭樣本的不準(zhǔn)確性和可變質(zhì)量。這項(xiàng)研究是在之前對超聲波使用的研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

“在這項(xiàng)研究中，我們使用針頭在 30 kHz 下產(chǎn)生類似橫向的運(yùn)動。這允許聲能被放大到針尖，正是需要效果的地方。這種局部超聲能量可用于各種應(yīng)用，例如提高針頭樣本的質(zhì)量，”領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的 Heikki Nieminen 教授說。

使用計算機(jī)模型和實(shí)驗(yàn)研究，研究人員能夠證明針的振蕩會導(dǎo)致許多非線性聲學(xué)現(xiàn)象。這些包括空化，氣泡的突然膨脹和破裂;聲學(xué)驅(qū)動的流體流動的形成;聲輻射力，超聲波對物體施加的力;和微滴的形成。

Nieminen 說：“所研究的方法有可能在醫(yī)療應(yīng)用中賦予傳統(tǒng)醫(yī)用針新的增強(qiáng)功能，不僅在組織活檢中，而且在藥物或基因遞送、細(xì)胞刺激和微創(chuàng)外科手術(shù)中。”

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