Strukturální návrh úpravy prvků pole HIFU

Konstrukční parametry Piezokeramika HIFU přímo ovlivňuje výkon a výrobní náklady systému. Tento článek vychází ze stávajícího hardwarového základu laboratoře, založeného na modelu ultrazvukového pole sférické korunky, je navržen základní návrh parametrů sondy. (1) Při navrhování sondy musíme vzít v úvahu výkonnostní parametry odpalovacího systému. Počet kanálů, které modul vysílače léčebného systému HIFU použil, je 128. Proto při navrhování Hifu piezoelektrický keramický měnič , v kombinaci se strukturálními charakteristikami tentokrát navrženého modelu ultrazvukového pole, je rezonanční frekvence prvku pole velmi důležitým konstrukčním parametrem. V konstrukci sondy HIFU je pracovní frekvence sondy obecně mezi 0,5 MHz a 4 MHz. Jako rezonanční frekvenci této sondy jsme zvolili 2MHz.

(1) Poloměr zakřivení R korunového kulového pole HIFU je v tomto provedení zvolen na 60 mm.

(2) Určení délky okraje rozsahu prvku pole podle velikosti oblasti klinického ošetření. Šířka paprsku v každé hloubce ostrosti v Hifu piezoelektrická krystalová sonda je definována jako FLHM plná ROI, kde ROI je velikost ošetřované oblasti v příčném řezu akustického paprsku. Podle klinických požadavků je velikost oblasti sputa ošetřená sondou v tomto provedení nastavena na ROI>10 mm, takže FLHM>10 v kombinaci s výše uvedeným vzorcem může získat <3,2 mm.

(3) Určení rozsahu parametrů Dcenter a PzTEdgeL ve sférické koruně modelu ultrazvukového pole, aby se zajistilo, že model pole, který nezpůsobuje překrývání prvků pole v těchto rozsazích. U modelu ultrazvukového pole s kulovou korunou, kdy R je 60, aby se zajistilo, že se prvky pole nebudou překrývat, a parametry pole ultrazvukové piezo s vysokým zaostřováním jsou všechny 1. 7PZTEdgeL.

(4) Po určení hodnot N, R, F, pZTEdgeL<3.2, Dcenter/pZTEdgeL začíná od minimální hodnoty 1.7 a vypočítává charakteristiky zvukového pole (maximální rozsah vychýlení, ohniskovou vzdálenost) pole ve všech případech 1.7, pZTEdgeL<3.2. Při hledání míry plnění je kulový povrch koruny nejvyšší, ohnisková vzdálenost je nejmenší a rozsah vychýlení je největší. DCenter/PzTEdgeL se zvýší o 0,1 a výše uvedený výpočet pokračuje. Stejně vynikající řešení ultrazvukové piezo s vysokým ohniskem se nachází v aktuálních výsledcích výpočtů a dvě vynikající řešení byla provedena dvakrát. Pro srovnání, řešením s nejvyšší rychlostí plnění je nejmenší ohnisková oblast a je vybrán největší rozsah vychýlení. Pokračujeme v iterativním procesu, dokud není nalezeno optimální řešení. V tomto návrhu jsme vypočítali charakteristiky zvukového pole 64 struktur pole s různými parametry návrhu pole, přičemž informace o parametrech je 64 polí. Nakonec porovnáním informací o zvukovém poli 64 polí se získá jedna z nejúčinnějších struktur pole jako model pole vyrobený touto sondou. Specifická metoda analýzy je vyjádřena takto:

Za prvé, nastavení počtu ohniskových bodů v režimu jednobodového zaostření a prostorové polohy odpovídá ohnisku v rámci specifického rozsahu výpočtu zvukového pole; potom vypočítat maximální rozsah vychýlení struktury pole a ohniskovou vzdálenost každého ohniska; Princip velkého rozsahu výchylky a malé ohniskové vzdálenosti zvolil rozumnou sadu struktur pole. Jeho geometrická struktura Impedance piezo měniče Hifu je vyjádřena tak, jak je znázorněno, jedná se o charakteristické parametry struktury pole. Podle teoretických výpočtů je pole v bodě geometrického ohniska, když je budicí signál kontinuální sinusový signál s frekvencí 2 MHz v případě jednobodového zaostřování. Ohnisková vzdálenost A je 1,5 7,5 mm3. Pro pole za různých podmínek vychýlení, resp. špičková doba rozložení akustického tlaku v ohniskových rovinách XOY a xoz.

Jak je vidět z obrázku, pole se v procesu vychylování příliš nemění, ale síla vychylovací mřížky se objeví při 6 mm. Normalizované rozložení zvukového pole pole v různých vzdálenostech vychýlení je vychylováno podél osy X o 0 mm (a), 2 mm (b), 4 mm (c) a 6 mm (d) podle následující tabulky v režimu jednobodového zaostřování, když je signál buzení spojitý sinusový signál o frekvenci 2 MHz, maximální rozsah vychýlení sondy, XmmRF, = 2 mmRF podél sondy os je RFD=12Inln=7mm. Tabulka hodnocení kvality akustického tlaku pole v případě jednobodového ostření. Mezi nimi 1, 2, 4 a 5 označují úrovně Grade 1, Grade2, Grade 4 a Grades standardu kvantizace zvukového pole v tabulce. Kde (a) je jednobodové ohnisko různých vzdáleností vychýlení dosažené v ohniskové rovině y = 0' (2) a (b) je jeden bod různých vzdáleností vychýlení dosažené v ohniskové rovině z = 0' (3).