Diseño de un módulo de excitación de alta frecuencia y señal sinusoidal multinivel de alta potencia basado en FPGA para sistemas HIFU
Autores: Bui, Ngoc Thang; Nguyen, Thi My Tien; Ataklti, Gebremedhin Yonatan; Bui, Quoc Cuong; Dinh, Tran Thanh Nam; Phan, Duc Tri; Park, Sumin; Choi, Jaeyeop; Vu, Thi Thu Ha; Oh, Junghwan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño de un módulo de excitación de alta frecuencia y señal sinusoidal multinivel de alta potencia basado en FPGA para sistemas HIFU
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Ultrasonido enfocado
HIFU
Cirugía
Estética
Placa de circuito de control
Transductor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
La terapia con ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) es un tratamiento no invasivo que utiliza ultrasonido enfocado para tratar una parte del tejido; altas temperaturas pueden dañar los tejidos por calor. HIFU tiene muchas aplicaciones en el campo de la cirugía y la estética y se utiliza cada vez más en la vida cotidiana. En este artículo, discutimos el diseño de la placa base que controla el sistema HIFU con la capacidad de crear una onda senoidal multietapa compatible con muchas aplicaciones diferentes. La señal utilizada para activar el transductor es una señal senoidal con una frecuencia ajustable de 0.1 a 3 MHz. Además, la potencia suministrada al transductor HIFU también se controla fácilmente mediante los parámetros de configuración instalados en la placa de circuito de control. El método de control y diseño propuesto genera una señal de voltaje que duplica el voltaje de suministro, reduciendo así la corriente en el MOSFET. El diseño de hardware está optimizado para un MOSFET tipo dispositivo montado en superficie sin necesidad de un disipador de calor externo. En las pruebas, realizamos una combinación armoniosa de dos señales de salida para activar la misma sonda HIFU. Los resultados mostraron que la energía transferida al transductor HIFU aumentó 1.5 veces en comparación con un solo canal. Esto significa que el tiempo de tratamiento con HIFU se reduce al utilizar este método, sin cambios absolutamente en la estructura del sistema.
Descripción
La terapia con ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) es un tratamiento no invasivo que utiliza ultrasonido enfocado para tratar una parte del tejido; altas temperaturas pueden dañar los tejidos por calor. HIFU tiene muchas aplicaciones en el campo de la cirugía y la estética y se utiliza cada vez más en la vida cotidiana. En este artículo, discutimos el diseño de la placa base que controla el sistema HIFU con la capacidad de crear una onda senoidal multietapa compatible con muchas aplicaciones diferentes. La señal utilizada para activar el transductor es una señal senoidal con una frecuencia ajustable de 0.1 a 3 MHz. Además, la potencia suministrada al transductor HIFU también se controla fácilmente mediante los parámetros de configuración instalados en la placa de circuito de control. El método de control y diseño propuesto genera una señal de voltaje que duplica el voltaje de suministro, reduciendo así la corriente en el MOSFET. El diseño de hardware está optimizado para un MOSFET tipo dispositivo montado en superficie sin necesidad de un disipador de calor externo. En las pruebas, realizamos una combinación armoniosa de dos señales de salida para activar la misma sonda HIFU. Los resultados mostraron que la energía transferida al transductor HIFU aumentó 1.5 veces en comparación con un solo canal. Esto significa que el tiempo de tratamiento con HIFU se reduce al utilizar este método, sin cambios absolutamente en la estructura del sistema.