Jednoduchý přístroj HIFU piezo měření

HIFU piezo pro ultrazvukový nůž má vynikající výhody bez bolesti, bez operace, krátkých vedlejších účinků, krátké doby léčby a zotavení, což se stalo horkým místem ve výzkumu zařízení pro léčbu nádorů. Vzhledem ke svému terapeutickému účinku však musí být ještě rozsáhle klinicky testován. Na základě propagace a aplikace, s neustálým zlepšováním technologie zařízení a technologie klinických aplikací přinese vysokoenergetický ultrazvukový nůž revoluční změny pro tradiční metody léčby rakoviny. Takzvaný 'ultrazvukový nůž' využívá technologii sekundárního zaostřování k zaostření ultrazvukových vln vyzařovaných více sondami k vytvoření vysoce intenzivního zaostřovacího piezo, které se blíží velikosti. Ultrazvukové vlny z ošetřovaného těla se tvoří z vnějšku těla pacienta přes lidské tělo.

Intenzita ultrazvukové piezo s vysokým ohniskem na piezo s vysokým ohniskem a místní vysoká teplota je generována dostatečně na to, aby spálila rakovinné buňky pro terapeutické účely. Intenzita ultrazvuku jedné sondy je mnohem nižší a nepoškozuje lidské tělo. Protože gradient intenzity ohniskového bodu jedné sondy v axiálním směru je příliš malý na to, aby vyhovoval požadavkům léčby, vysokoenergetický ultrazvukový nůž obecně přijímá režim sekundárního zaostřování s více sondami, jak je znázorněno na OBR. Ve sférickém zaostřovacím tělese je namontováno více sond v závislosti na geometrii sondy. Piezoelektrická keramika je použita v sondě je kruhová kulovitá deska o tloušťce asi 2 mm. Z různých důvodů je obtížné zaručit geometrickou osu a akustickou osu sondy. Přesně shodou okolností nelze ohniska více sond přesně překrývat a dokonce se tvoří více ohniskových bodů, což značně ovlivňuje kvalitu ohniska.

Test zvukového pole sondy vyžaduje návrh vysoce přesného trojrozměrného testeru pohybu, který má nejen dlouhý design a výrobní cyklus, ale má také vysoké náklady na vybavení a nízkou míru využití. Proto jsme plně využili funkci vysoce přesného 3D polohování pohybu samotného zařízení a navrhli jsme sadu pomocných testovacích nástrojů pro ultrazvukové pole, abychom vyřešili problémy, s nimiž se setkáme v procesu vývoje, za velmi nízkou cenu.

Multi-sonda je zaostřit geometrickou osu polohovací plochy více sond do jednoho bodu metodou mechanického polohování, která vyžaduje, aby se akustická osa jediné sondy přesně shodovala s geometrickou osou. Vzhledem k tomu, že ošetření vyžaduje určitou hloubku, jediná sonda má malý průměr vzhledem ke své 'ohniskové vzdálenosti' a její zvukové pole netvoří bod v ohnisku jako optická čočka, ale tvoří tenký mezilehlý válcový tvar v blízkosti ohniska. Průměr Hifu piezo krystalu je menší v 'ohnisku' a průměr 'ohniska' se zvětšuje, ale změna není velká. Proto 'ohnisková vzdálenost' zvukového pole má malý vliv na přesnost zaostření a je ošetřen stupeň koincidence akustické osy a geometrické osy v 'ohnisku'. Přesnost ostření prvních více sond je největší.

Zařízení ultrazvukového nože má počítačově řízený trojrozměrný pohybový mechanismus, který může pohánět ošetřovací hlavu, aby bylo dosaženo trojrozměrně přesné polohy, přesnosti pohybu Hifu piezokeramika pro ultrazvukový nůž je ±0,05 mm, rozsah pohybu každého rozměrového pohybu je 250 mm a středový otvor léčebné hlavy má teleskopický B-ultrazvuk, který se používá k lokalizaci léze. Vzhledem k tomu, že detekce a léčba jsou prováděny stejným pohybovým mechanismem, není vyžadována přesnost léčby, která podpírá pacienta, pokud je poloha během léčby zachována. Pro detekci shody akustické osy sondy s geometrickou osou je nutné stanovit polohový vztah mezi polohovací plochou upínací sondy a pohybovým mechanismem, který realizuje trojrozměrný pohyb prostoru měřicí hlavy. Pokud je hydrofon testovacího zvukového pole namontován na ošetřovací hlavě cvičebního mechanismu, měření ultrazvukový piezoelektrický měnič je umístěn na ošetření a sonda je namontována na spodní straně bazénu, je obtížné naproti sondě a výměna sondy může také změnit polohu léčebného lůžka. 

Metoda měření mechanismu je: sonda se používá pro prostorový trojrozměrný pohyb a hydrofon pro měření zvukového pole je upevněn v bazénu a nepohybuje se. Metoda spočívá v použití pomocného měřicího nástroje k upevnění sondy na ošetřovací hlavici a polohovací otvor sondy je polohován seřizovacím mechanismem tak, že osa sondy je polohovací otvor rovnoběžná s osou z ve svislém směru, a pomocí kalibračního zkušebního kusu se umístí hydrofon tak, aby voda poslouchala. Měřicí hlava je umístěna v ose polohovacího otvoru sondy, Piezokrystal HIFU nahrazuje kalibrační testovací kus a instaluje testovanou sondu. Ultrazvukové zvukové pole je testováno hydrofonem a hydrofon je upevněn v bazénu. Sonda nebo léčebná hlavice se prostorově posouvá určitým způsobem pod kontrolou počítače. Počítač automaticky měří a ukládá data každého bodu ve zvukovém poli a používá software ke zpracování naměřených dat do požadovaného výsledku uživatele.