Tutkimus fokusoidusta ultraäänianturista HIFU-tekniikassa

Korkean intensiteetin fokusoitu ultraäänitekniikka (HIFU) on peräisin 1940-luvulta. Se on tietty tapa saada ultraääni kerääntymään vauriokudokseen sen jälkeen, kun se on kulkenut kehon pinnan läpi. Solujen ja ultraäänen välisen vuorovaikutuksen jälkeen vauriokudoksessa. Peruuttamattoman hyytymisnekroosin tuottaminen terapeuttisiin tarkoituksiin. Tämä tekniikka on herättänyt huomiota ja monia tutkijoita, lääkäreitä ja potilaita kotimaassa ja ulkomailla sen ei-invasiivisten, vaarattomien, turvallisten ja tehokkaiden etujensa vuoksi. Tällä hetkellä HIFU-tekniikkaa on käytetty ja edistetty laajasti urologian, onkologian, neurokirurgian, gynekologian, oftalmologian ja muiden lääketieteen aloilla.

Ydinkomponentti HIFU pietsokeramiikkateknologia on ultraäänitarkennusmuunnin, jonka tehtävänä on muuntaa sähköiset signaalit ultraäänisignaaleiksi tietyllä tavalla, ultraäänienergia keskittyy voimakkaasti leesioihin, muodostaen korkean fokusoidun ultraäänienergian vaurioiden poistamiseksi. HIFU-tekniikkaa sovelletaan eläviin organismeihin. Hoidon aikana vaurioiden poistamiseen käytetään korkean intensiteetin ultraäänienergiaa, mutta tärkeämpää on varmistaa hoidettavien kohteiden turvallisuus. Siksi ultraäänienergian tarkka fokusointi on ultraäänianturin tarkennusominaisuudet. Se on avain HIFU:n teknisessä hoidossa. Yleisesti ultraäänimuuntimet valmistetaan yleensä pietsosähköisestä keramiikasta, pietsosähköisistä komposiittimateriaaleista jne. Näillä materiaaleilla on pietsosähköinen vaikutus ja käänteinen pietsosähköinen vaikutus, joka voi toteuttaa akustisen energian ja sähköenergian muuntamisen sekä ultraäänimuuntimien toiminnot. Se on analoginen optisen tarkennuksen periaatteen kanssa, on kolme tapaa saavuttaa ultraäänitarkennus pietso , se on kovera pallomainen itsetarkennus, peilitarkennus ja akustinen linssitarkennus.

Kaikki kolme ultraäänianturia voivat keskittyä ultraäänienergiaan tietyissä olosuhteissa. Kovera pallomainen itsetarkennus on aktiivista akustista tarkennusta, akustinen linssin tarkennus on akustista lisätarkennusta ja heijastava tarkennus on passiivista. Viime vuosina tutkijat ovat koonneet joukon pieniä pietsosähköisiä keraamisia levyjä, joissa yhdistyvät elektroninen tarkennus akustiseen tarkennukseen ultraäänitarkennusten saavuttamiseksi elektronisen vaihemodulaation avulla. Tämän tyyppistä tarkennusta kutsutaan elektroniseksi vaiheistetuksi tarkennukseksi. Vuonna HIFU ultraääni pietsokeraaminen tekniikka, se on kovera pallomainen itsetarkentava, tarkentamiseen käytetään akustista linssin tarkennusta ja elektronista vaiheistettua ryhmää. Koveran pallomaisen itsetarkentavan anturin etuna on, että sitä voidaan säätää leesion eri syvyyksien mukaan. Se on yleensä mekaaninen skannausmenetelmä työskennellessäsi. Se on yksinkertainen ja usein käytetty tarkennusanturi. Akustisella linssin tarkennusjärjestelmällä voidaan saavuttaa polttoväli, joka muuttuu kliinisten vaatimusten mukaan, ja sillä on etuja pienissä äänilähteen kokovaatimuksissa ja pinnallisissa vaurioissa. Vaiheistetut ryhmätarkennusanturit käyttävät elektronisia muuntimia ultraäänitarkennukseen käyttämällä ultraäänianturiryhmäantureita. Edut Ultraääni HIFU-piezo ei ole mekaanista liikettä ja nopea skannausnopeus, se on korkea tarkkuus. riippuen kasvaimen koosta ja sijainnista. Tarkennustilan asettamisella on vahva käytännön arvo kliinisessä hoidossa; Haittana on, että elektroninen ohjauspiiri on suuri ja monimutkainen, mikä rajoittaa sen kehitystä ja käyttöä jossain määrin.