Et simpelt instrument til HIFU piezomåling

HIFU piezo til ultralydskniv har de enestående fordele ved ingen smerte, ingen kirurgi, korte bivirkninger, kort behandling og restitutionstid, hvilket er blevet et hot spot i forskningen af ​​tumorbehandlingsudstyr. Men på grund af dens terapeutiske effekt er den endnu ikke blevet grundigt klinisk testet. Baseret på promovering og anvendelse, med den løbende forbedring af udstyrsteknologi og klinisk anvendelsesteknologi, vil højenergi ultralydskniv bringe revolutionerende ændringer for de traditionelle kræftbehandlingsmetoder. Den såkaldte 'ultralydskniv' bruger sekundær fokuseringsteknologi til at fokusere de ultralydsbølger, der udsendes af flere sonder, for at danne en højintensitetsfokuserende piezo, der tilnærmer størrelsen. Ultralydsbølgerne fra behandlingslegemet dannes fra ydersiden af ​​patientens krop gennem menneskekroppen.

Intensiteten af højfokus ultralyd piezo ved høj fokus piezo, og den lokale høje temperatur genereres nok til at forbrænde kræftcellerne til terapeutiske formål. Ultralydsintensiteten af ​​en enkelt sonde er meget lavere og skader ikke den menneskelige krop. Da den enkelte sondes brændpunktsintensitetsgradient i den aksiale retning er for lille til at opfylde kravene til behandlingen, anvender højenergi-ultralydskniv generelt den sekundære multi-probe-fokuseringstilstand, som det er vist i fig. Flere sonder er monteret i det sfæriske fokuseringslegeme, afhængigt af sondens geometri. Den piezoelektriske keramik, der anvendes i sonden, er en cirkulær sfærisk plade med en tykkelse på omkring 2 mm. Det er vanskeligt at garantere sondens geometriske akse og akustiske akse af forskellige årsager. Strengt sammenfaldende kan brændpunkterne for flere sonder ikke overlappes nøjagtigt, og der dannes endda flere brændpunkter, hvilket i høj grad påvirker kvaliteten af ​​brændpunktet.

Testen af ​​sondens lydfelt kræver designet af en højpræcision tredimensionel bevægelsestester, som ikke kun har en lang design- og fremstillingscyklus, men også har høje udstyrsomkostninger og lav brugshastighed. Derfor har vi gjort fuld brug af selve enhedens højpræcisions 3D-bevægelsespositioneringsfunktion og designet et sæt hjælpeværktøjer til ultralydsfeltlyd til at løse de problemer, der opstår i udviklingsprocessen til en meget lav pris.

Multi-probe skal fokusere den geometriske akse af positioneringsoverfladen af ​​flere sonder til ét punkt ved hjælp af mekanisk positioneringsmetode, som kræver, at den akustiske akse af den enkelte sonde nøjagtigt falder sammen med den geometriske akse. Da behandlingen kræver en vis dybde, har den enkelte sonde en lille diameter i forhold til dens 'brændvidde', og dens lydfelt danner ikke et punkt i brændpunktet ligesom den optiske linse, men danner en tynd mellemliggende cylindrisk form nær brændpunktet. Diameteren af ​​Hifu piezo krystal er mindre ved 'fokus', og diameteren af ​​'fokus' bliver større, men ændringen er ikke stor. Derfor har lydfeltets 'brændvidde' ringe indflydelse på fokusnøjagtigheden, og koincidensgraden af ​​den akustiske akse og den geometriske akse ved 'fokus' behandles. Fokuseringsnøjagtigheden af ​​de første multiple sonder er størst.

Ultralydsknivanordningen har en computerstyret tredimensionel bevægelsesmekanisme, som kan drive behandlingshovedet for at opnå tredimensionel nøjagtig positionering, bevægelsespræcisionen af Hifu piezo keramik til ultralydskniv er ±0,05 mm, bevægelsesområdet for hver dimensionsbevægelse er 250 mm, og centerhullet i behandlingshovedet har en teleskopisk B-ultralyd, der bruges til at lokalisere læsionen. Da detektion og behandling udføres af samme bevægelsesmekanisme, er der ingen præcisionskrav til behandlingen, som understøtter patienten, så længe positionen holdes uændret under behandlingen. For at detektere sammenfaldet af sondens akustiske akse med den geometriske akse er det nødvendigt at etablere det positionelle forhold mellem klemmesondens positioneringsoverflade og bevægelsesmekanismen, der realiserer den tredimensionelle bevægelse af målehovedrummet. Hvis testlydfeltets hydrofon er monteret på træningsmekanismens behandlingsmål, piezoelektrisk ultralydstransducer er placeret på behandlingen, og sonden er monteret på undersiden af ​​poolen, det er svært at modsætte sonden, og udskiftningen af ​​sonden kan også ændre behandlingssengens position. 

Mekanismens målemetode er: sonden bruges til rumlig tredimensionel bevægelse, og hydrofonen til måling af lydfeltet er fastgjort i poolen og bevæger sig ikke. Metoden er at bruge et hjælpemåleværktøj til at montere sonden på behandlingshovedet, og sondens positioneringshul er placeret ved hjælp af justeringsmekanismen, således at sondens akse er positioneringshullet er parallel med den lodrette retning z-aksen, og hydrofonen placeres ved at bruge kalibreringsprøvestykket til at få vandet til at lytte. Målehovedet er placeret på aksen af ​​sondepositioneringshullet, HIFU piezokrystal erstatter kalibreringsteststykket og installerer sonden, der skal testes. Ultralydslydfeltet testes af en hydrofon, og hydrofonen er fastgjort i poolen. Sonden eller behandlingshovedet bevæges tredimensionelt på en bestemt måde under computerstyring. Computeren måler og gemmer automatisk dataene for hvert punkt i lydfeltet og bruger softwaren til at behandle måledataene til det ønskede resultat for brugeren.