Ключавыя тэхналогіі ў распрацоўцы высокаінтэнсіўнага сфакусаванага ультрагукавога апарата для тэрапіі пухлін

У апошнія гады прымяненне в Ультрагукавы ультрагукавы п'езадатчык HIFU у галіне лячэння пухлін быў шырока занепакоены дома і за мяжой. Паведамляецца, што амаль 10 айчынных вытворцаў уклалі шмат працоўных рэсурсаў і рэсурсаў у развіццё клінічных прымянення ў многіх бальніцах, якія атрымалі даволі шмат паспяховых справаздач, такіх як злаякасныя пухліны костак, рак печані, рак малочнай залозы, саркома мяккіх тканін і рак ныркі. У снежні 2002 года Дзяржаўнае ўпраўленне па кантролі за харчовымі прадуктамі і медыкаментамі сфармулявала 'Палажэнні аб кіраванні клінічнымі даследаваннямі высокаінтэнсіўных ультрагукавых факусуючых машын', 'Тэхнічныя патрабаванні павінны быць ахоплены стандартамі на вырабы высокатрывалых ультрагукавых факусуючых машын' і 'Высокаінтэнсіўная ультрагукавая факусуючая тэрапія' Тэхнічныя патрабаванні Інструкцыі па п'езакерамічным пераўтваральніку HIFU падыходзяць для выкарыстання машыны, а тэхнічныя патрабаванні да аналізу эфектаў ультрагукавой факусіроўкі высокай інтэнсіўнасці апублікаваны ў жніўні 2003 года ва ўпраўленнях харчовых прадуктаў і медыкаментаў правінцый (раёнаў, муніцыпалітэтаў) і павінны адпавядаць выкананню. Замежныя працы па фундаментальных даследаваннях HIFU з'яўляюцца больш глыбокімі і спецыфічнымі, але з-за свайго кіраўніцтва клінічнай лабараторыі і рэсурсаў, яны адносна позна ўвайшлі ў клінічную практыку. З пункту гледжання інжынерных распрацовак, у гэтым артыкуле ўсебакова прадстаўлены ключавыя тэхналогіі, распрацаваныя ў апошнія гады пры распрацоўцы апаратаў для высокаінтэнсіўнай сфакусаванай тэрапіі пухлін храпу для далейшай распрацоўкі і даведкі.

Высокаінтэнсіўная сфакусаваная ультрагукавая сістэма непасрэдна стварае факальныя кропкі ультрагуку HIFU дастатковай магутнасці. Адпаведная частата і памер дзейнічаюць на паразу за кароткі прамежак часу. Напрыклад, у адпаведнасці з тэхнічнымі патрабаваннямі, якія павінны быць уключаны ў спецыфікацыі прадукту для УГД HIFU для лекаў

тэрапеўтычныя апараты. Прадугледжана, што ультрагукавыя датчыкі, якія выкарыстоўваюцца ў высокаінтэнсіўнай сфакусаванай ультрагукавой тэрапіі, маюць працоўную частату ад 4,5 да 5 МГц. Максімальная інтэнсіўнасць гуку фокуснай адлегласці лячэбнай галоўкі не менш, чым супраціў свінаматак, а амплітуда гукавога поля больш, чым асноўны пялёстак. Амплітуда ніжэй за 8 d B, а плошча папярочнага сячэння акустычнай факальнай вобласці абмежавана перападам гукавога ціску ў 6 d B. У цяперашні час існуе два асноўныя тыпы высокаінтэнсіўных сфакусаваных ультрагукавых зондаў для клінічнага прымянення: адзін - гэта факусіроўка з некалькімі рашоткамі, гэта значыць выкарыстанне некалькіх невялікіх ультрагукавых датчыкаў, якія накладваюцца ў факальную вобласць для дасягнення высокай шчыльнасці магутнасці факальнай глыбіні; іншы - адзінкавы пераўтваральнік. У цэнтры зонда, як правіла, размяшчаецца круглая адтуліна, а ультрагукавой маніторынгавы зонд B размяшчаецца для дасягнення мэты лакалізацыі паразы і маніторынгу працэсу. У цэлым сучасныя высокаінтэнсіўныя сфакусаваныя ультрагукавыя п'езаэлектрычныя пераўтваральнікі выкарыстоўваюць керамічныя матэрыялы PZT, якія маюць высокую электрамеханічную эфектыўнасць, але схільныя да сколаў. Што тычыцца пераўтваральнікаў, у асноўным існуе два тыпу вібратарных лінзаў і ўвагнутай сферычнай абалонкі з самафакусоўкай. Высокаінтэнсіўны факусуючы ультрагукавы зонд у рэжыме акустычнай лінзы менш эфектыўны з-за эфекту аслаблення самой лінзы, а сама акустычная лінза - гэта паглынанне ультрагукавых хваль, якія таксама лёгка дэфармуюць акустычную лінзу.

Змяніўшы адпаведны аб'ектыў, можна лёгка наладзіць фокусную адлегласць.Высокаінтэнсіўная сканцэнтраваная п'езаэлектрычная керамічная ультрагукавая машына для лячэння пухлін, распрацаваная і вырабленая на ранняй стадыі. Высокаінтэнсіўны сфакусаваны ультрагукавы пераўтваральнік у рэжыме самафакусоўкі ўвагнутай сферычнай абалонкі адносна просты ў тэарэтычным аналізе і сістэме кіравання ўзмацняльнікам магутнасці. Ён мае спелы аналіз і метад праектавання, і лёгка рэалізаваць фокусную адлегласць ідэальнай формы. Тым не менш, буйнагабарытныя магутныя п'езаэлектрычныя пласціны з увагнутай сферычнай абалонкай даволі складаныя ў працэсе вытворчасці; ёсць таксама некаторыя абмежаванні ў выкарыстанні, такія як немагчымасць вытрымліваць моцныя ўдарныя нагрузкі з-за аднастайнасці матэрыялаў пласцін, і пласціны схільныя да іх узнікнення. Фокусная адлегласць п'еза HIFU непасрэдна вызначаецца геаметрыяй і не можа быць адрэгулявана. Таму яго прымяненне таксама мае пэўныя абмежаванні. Тыповыя сфакусаваныя ультрагукавыя датчыкі высокай інтэнсіўнасці маюць геаметрыю прыкладна ад 60 да 120 мм, фокусную адлегласць ад 40 да 280 м і шчыльнасць фокуснай магутнасці 300°cc/м.

У мэтах павышэння эфектыўнасці в п'езакерамічны калькулятар для пахудання з ультрагукавым пераўтваральнікам, структура блока пераўтваральніка палепшана, і на супрацьлеглым баку п'езаэлектрычнага крышталя застаецца паражніна, так што частка ультрагукавой хвалі, якая распаўсюджваецца ў процілеглым кірунку, рэгулярна адлюстроўваецца, з станоўчым напрамкам, накладзены ультрагукавой датчык, які значна павялічвае эфектыўнасць пераўтваральніка.