Teknisk forbedring af HIFU-transduceren

(1) Om en plan ringformet array-transducer. Et koncentrisk lille cirkulært område graves i midten af ​​den cirkulære stempelkilde for at danne en ringformet plan lydkilde. Lydtrykket genereret af den ringformede plane lydkilde på ethvert punkt i rummet kan betragtes som lydtrykket genereret af den positive cirkulære plan omgivet af den ydre diameter af HIFU piezokeramik og den negative cirkulære diameter omgivet af en indre plan ringstempelkilde. Når flere piezo-ringe exciteres på samme tid, vil lydtrykket, der genereres af hver cirkel på et bestemt punkt på lydaksen, have en faseforskel. I henhold til fasen af ​​lydtrykket, der genereres af en ring på et bestemt punkt på den akustiske akse, kræves det, at det aktiverede excitationssignal på hver ring kan beregnes, således at lydtrykket genereres af hver ring på det punkt, der er i fase, Dette punkt opnår høj intensitet fokuseret piezo . Qian Shengyou introducerede den negative lydkilde for at beregne lydfeltegenskaberne for den konkave sfæriske ringformede array-transducer og studerede fokuseringen af ​​multiringkombinationen og multiringfasekontrol. Undersøgelser har vist, at en enkelt smal ring bruges til behandling af mindre tumorer, og multi-point varmebehandling kan opnås ved en multi-ring kombination til en bred vifte af behandlingsområder. Denne transducer kan designes fuldt ud til at kombinere selvfokusering og fasestyret fokusering, som er velegnet til brug ved høje temperaturer og har en enkel struktur, som er en ideel lydkilde til højintensitets ultralydsbehandling.

(2) Om konkav sfærisk ringformet array-transducer. Siden 250Khz hifu piezo keramik transducer af den sfæriske mangelfulde struktur har god høj temperaturbestandighed og fokuseringsydelse, folk har hovedsageligt studeret fasekontrolproblemet for denne type arkitektur i de seneste år. Den konkave sfærisk piezoelektrisk keramisk stykke er opdelt i en flerhed af uafhængige ringe, og aktiveringssignalerne fra de respektive ringe justeres, så lydtrykket på et bestemt punkt i lydfeltet er i fase for at opnå ultralydsfokusering. Qian Shengyou et al.s forskning i den konkave sfæriske overfladeformede toroidale ultralydsfokuseringstransducer til hypertermi viser, at under den konkave sfæriske transducers selvfokuserende effekt har lydfeltet, der genereres af den enkelte konkave sfæriske ring, stadig en fokuseringseffekt. Fokuspositionen er dog relateret til ringens bredde, blænden osv. og er ikke ved det geometriske fokus. Efter multiringkombination svarer fokuseringstransduceren i lydfeltet ikke til fokuspunktet for enkeltringstråling. Når den konkave sfæriske ring har kombinationstilstanden og amplituden eller frekvensen af ​​hvert ringexcitationssignal ændres, vil fordelingen af ​​lydfeltet ændres og opnås. Når fasestyret fokuserings-piezo udføres på flere sløjfer, kan fokuseringstransducerens position justeres inden for et bestemt område, men der skal lægges vægt på valget af krumningsradius for den konkave overflade, ellers er det måske ikke muligt at fokusere, og påvirkningen af ​​nærfeltsområdet bør overvejes fuldt ud. Når det behandler et stort område af tumoren, kan flerpunktsopvarmning opnås ved en multiringkombination for at opnå en bedre terapeutisk effekt. Denne fokuseringstransducer kombinerer egenskaber ved selvfokusering og fasestyret fokusering, som har en enkel struktur og høj temperaturmodstand og er en ideel lydkilde til ultralydsbehandling med høj intensitet.

(3) Konkav sfærisk array-transducer. Det er vist, at i tilfælde af konstant frekvens og vævsabsorptionskoefficient, jo større er lydintensiteten, jo længere er bestrålingstiden, jo mere varme absorberer vævet, jo hurtigere stiger temperaturen, og jo mere modtageligt, vil vævet blive beskadiget. Derfor bør mængden af ​​eksponering for sundt væv minimeres under behandlingen. Sun Junxia et al. designet en konkav sfærisk sektor array transducer ud fra aspekter af at reducere lyden. Det er intensiteten af ​​kilden og reducere eksponeringstiden for sundt væv. HIFU piezo-keramiske transducere er en transducergruppe omgivet af flere konkave sektortransducere med lige areal og form, FIG. det er en tredimensionel model af transduceren, det er en transducer ved projektion i et plan vinkelret på den aksiale retning af den konkave sfæriske overflade. under behandlingen betjenes transduceren på skift, og kun to modsatte transducere arbejder ad gangen, og det område, der samtidig bestråles af det raske væv, vil blive reduceret.

Resultaterne viser, at den relative ændring i fokuspositionen er meget lille, fokuseringseffekten er ideel, og det er meget fordelagtigt at reducere mængden af ​​eksponering for sundt væv. Dog er brugen af ​​denne HIFU ultralyd piezo reducerer mængden af ​​stråling i det raske væv, og mængden af ​​stråling modtages af det syge væv, og effekten af ​​ultralydsfokuserende piezo svækkes, hvilket igen påvirker den terapeutiske effekt.