Vrednovanje točkastog izvora ultrazvuka velike snage za minimalno invazivnu kirurgiju : doktorska disertacija - Štimac, Alan (A. Štimac ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2003)
Interdisciplinarnom suradnjom na znanstveno-istraživačkim projektima na području primjene ultrazvuka velike snage u neurokirurgiji, uočena je mogućnost primjene točkastog izvora ultrazvuka velike snage u postupcima minimalno invazivne neurokirurgije. Dotadašnji načini nekontaktne primjene ultrazvuka visoke akustičke energije potaknuli su ideju o prijenosu ultrazvučne energije putem elastičnog žičanog valovoda. Pokrenut je razvoj nove vrste neurokirurške endoskopske kontaktne ultrazvučne sonde – noža koji je 1999.g. rezultirao funkcionalnim prototipom – NECUP I. Stalno unapređivanje i usavršavanje interdisciplinarnih znanja o primjeni kontaktnog ultrazvuka velike snage u kirurgiji, rezultiralo je izradom poboljšanog uređaja NECUP 2. U okviru ovog rada pokušalo se predočiti rezultat teoretskih i eksperimentalnih istraživanja na polju generiranja i širenja ultrazvuka velike snage, kao i primjene u minimalno invazivnoj kirurgiji. U dijelu primijenjenih teoretskih istraživanja glavni cilj bio je postaviti teoretske osnove metoda osnivanja ultrazvučnih pretvarača koje omogućuju realizaciju optimalnog tehničkog rješenja točkastog izvora ultrazvuka za minimalno invazivnu kirurgiju. Predočen je opis generiranja i prijenosa ultrazvučne energije s ultrazvučnog pretvarača pomoću mehaničkih koncentratora na endoskopski nastavak koji je moguće prilagoditi određenoj kirurškoj upotrebi. Analizom su određeni uvjeti prijenosa i transformacije akustičke energije s ultrazvučnog pretvarača na endoskopski nastavak. U okviru analize koncentratora mehaničke enregije, modeliranjem s pomoću metode konačnih elemenata, provedena je parametarska optimizacija oblika i karakteristika. U okviru eksperimentalnog dijela predložene su metode za verifikaciju dobivenih rezultata, metode za definiranje djelovanja titanske žice promjera 1,6 mm kao endoskopskog nastavka i eksperimentalne metode za vrednovanje električnih i akustičkih karakteristika točkastog izvora ultrazvuka velike snage. Provedba akustičkih mjerenja u odječnom bazenu omogućila je mjerenje isijane akustičke snage, zvučnog tlaka, raspodjele zvučnog tlaka u slobodnom zvučnom polju (V i H ravnina) i stupnja iskorištenja ultrazvučne sonde. S jedne strane, rezultati ovog istraživanja predstavljaju poticaj primjeni ultrazvuka velike snage u minimalno invazivnoj kirurgiji, dok s druge strane rezultati eksperimentalnog dijela istraživanja ukazuju na potrebu za periodičkim umjeravanjem tih ili sličnih uređaja. Ključne riječi: Ultrazvuk velike snage, miminalno invazivna kirurgija, endoskopski nastavak, modeliranje konačnim elementima, akustičko mjerenje