Klíčové technologie ve vývoji vysoce intenzivního zaostřeného ultrazvukového přístroje pro terapii nádorů

V posledních letech se aplikace HIFU piezopřevodníkový ultrazvuk v oblasti léčby nádorů je široce znepokojen doma i v zahraničí. Bylo hlášeno, že téměř 10 tuzemských výrobců investovalo mnoho pracovních sil a zdrojů do vývoje v klinických aplikacích v mnoha nemocnicích, které dosáhly poměrně hodně úspěšných zpráv, jako jsou zhoubné kostní nádory, rakovina jater, rakovina prsu, sarkom měkkých tkání a rakovina ledvin. V prosinci 2002 Státní úřad pro potraviny a léčiva formuloval 'Předpisy pro řízení klinického výzkumu vysokointenzivních ultrazvukových zaostřovacích strojů', 'Technické požadavky musí být zahrnuty ve standardech produktů pro vysoce silné ultrazvukové zaostřovací stroje' a 'Vysoce intenzivní ultrazvuková zaostřovací terapie' Technické požadavky HIFU převodník piezokeramika pro návod je vhodný pro použití stroje a technické požadavky na analýzu účinků vysokointenzivního ultrazvukového zaostřovacího stroje jsou zveřejněny v srpnu 2003 v potravinářských a lékových správách provincií (okresy, obce) a jsou povinny dodržovat implementaci. Zahraniční práce o základním výzkumu HIFU jsou hlubší a specifičtější, ale vzhledem ke svému klinickému laboratornímu vedení a zdrojům jsou v klinické praxi poměrně pozdě. Z pohledu technického vývoje tento článek komplexně představuje klíčové technologie navržené při vývoji vysoce intenzivních přístrojů pro léčbu nádorů zaměřených na chrápání v posledních letech pro další vývoj a reference.

Vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvukový systém přímo vytváří HIFU ultrazvuková ohniska o dostatečné síle. Odpovídající frekvence a velikost působí na lézi v krátkém časovém období, např. v souladu s technickými požadavky, které musí být zahrnuty ve specifikacích produktu pro HIFU ultrazvuk pro léky

terapeutické stroje. Je stanoveno, že ultrazvukové měniče se používají při vysoce intenzivní fokusované ultrazvukové terapii s pracovní frekvencí mezi 4,5 a 5 MHz. Maximální intenzita zvuku ohniskové vzdálenosti ošetřovací hlavy není menší než odpor prasnice a amplituda zvukového pole je větší než hlavní lalok. Amplituda je nižší než 8 d B a plocha průřezu akustické ohniskové oblasti je ohraničena poklesem akustického tlaku 6 d B. V současné době existují dva hlavní typy vysoce intenzivních fokusovaných ultrazvukových sond pro klinické použití: jedna je multi-array fokusace, což znamená použití více malých ultrazvukových měničů, které jsou superponovány v oblasti s vysokou ohniskovou hloubkou. druhý je jednotkový převodník. Ve středu sondy je obecně umístěn kruhový otvor a je umístěna ultrazvuková monitorovací sonda B, aby bylo dosaženo účelu umístění léze a monitorování procesu. Obecně platí, že současné piezoelektrické vysoce intenzivní fokusované ultrazvukové měniče používají keramické materiály PZT, které mají vysokou elektromechanickou účinnost, ale jsou náchylné k odštěpování. Pokud jde o převodníky, existují především dva typy čočky vibrátoru a konkávní sférická skořepina se samozaostřováním. Vysoce intenzivní fokusační ultrazvuková sonda režimu akustické čočky je méně účinná kvůli útlumovému efektu samotné čočky a samotná akustická čočka je pohlcováním ultrazvukových vln, které také snadno deformují akustickou čočku.

Výměnou vhodného objektivu lze snadno upravit ohniskovou vzdálenost.Vysoce intenzivní fokusovaný piezoelektrický keramický ultrazvukový stroj na léčbu nádorů vyvinutý a vyrobený v rané fázi. Vysoce intenzivní fokusovaný ultrazvukový měnič v režimu samozaostřování konkávního kulového pláště je relativně jednoduchý v teoretické analýze a řídicím systému výkonového zesilovače. Má vyspělou metodu analýzy a návrhu a je snadné realizovat ohniskovou vzdálenost ideálního tvaru. Avšak velké, vysoce výkonné konkávní sférické skořepinové piezoelektrické destičky jsou ve výrobním procesu poměrně obtížné; existují také určitá omezení při použití, jako je neschopnost vydržet vysoké nárazové zatížení kvůli stejnoměrnosti materiálů destiček a destičky jsou náchylné k výskytu. Ohnisková vzdálenost HIFU piezo je přímo určena geometrií a nelze ji upravit. Proto má i jeho aplikace určitá omezení. Typické vysoce intenzivní fokusované ultrazvukové měniče mají geometrii asi 60 až 1 20 mm, ohniskovou vzdálenost 40 až 2 80 m a hustotu ohniskového výkonu 300 °cc/m.

Za účelem zlepšení účinnosti piezokeramika pro kalkulačku hubnutí a dlouhá s ultrazvukovým měničem, struktura jednotkového měniče je vylepšena a na opačné straně piezoelektrického krystalu je ponechána dutina, takže část ultrazvukové vlny šířící se v opačném směru se pravidelně odráží v kladném směru, superponovaný ultrazvukový senzor je superponován, což výrazně zvyšuje účinnost měniče.