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Dispositif médical ultrasons HIFU

Santé

Objectifs

Les dispositifs médicaux bénéficient des possibilités de la simulation et sont optimisés pendant leur conception, en amont de leur mise sur le marché.

La technologie des ultrasons focalisés (HIFU en anglais pour High Intensity Focused Ultrasound) fait intervenir la simulation acoustique avec la simulation thermique dans un environnement difficile à appréhender, les tissus biologiques du corps humain. Ces simulations permettent de présélectionner les meilleurs concepts de design, choix de matériau, et variables de fonctionnement avant de les valider par l’intermédiaire de tests in-vivo requis par la réglementation.

 

Résultat et informations obtenues

Dans cet exemple une sonde constituée de plusieurs blocs de matériau piézoélectrique positionnés en ligne, envoie des ultrasons avec un décalage temporel qui permet de concentrer l’énergie de ces ultrasons sur la zone à traiter.

Il est possible de comparer les effets de ce décalage temporel mais aussi les dimensions de cette sonde et de sélectionner la meilleure configuration possible pour obtenir l’échauffement nécessaire au traitement sur une certaine durée.

Focalisation de l’onde acoustique

Vue de dessus de la sonde contenant les blocs de céramiques piézoélectriques en ligne (couleur noire).

Les céramiques émettent des vibrations et donc une onde à travers les tissus : c’est la propagation des ultrasons qui est visualisée en bleu et rouge.

Echauffement et ablation localisés

Visualisation de l’énergie fournie dans la zone focalisée, en jaune la température est la plus élevée.

Vous pouvez consulter gratuitement un article inspiré de ce projet sur le site de COMSOL® (en anglais), pour en savoir plus sur la simulation de technologie HIFU.

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