उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ट्यूमर थेरेपी मशीन के विकास में प्रमुख प्रौद्योगिकियां

हाल के वर्षों में, का आवेदन एचआईएफयू पीजो ट्रांसड्यूसर अल्ट्रासाउंड देश और विदेश में व्यापक रूप से चिंतित रहा है। ट्यूमर उपचार के क्षेत्र में यह बताया गया है कि लगभग 10 घरेलू निर्माताओं ने कई अस्पतालों में नैदानिक ​​​​अनुप्रयोगों को विकसित करने के लिए बहुत सारी जनशक्ति और संसाधनों का निवेश किया है, जिससे घातक हड्डी के ट्यूमर, यकृत कैंसर, स्तन कैंसर नरम ऊतक सार्कोमा और गुर्दे के कैंसर जैसी कई सफल रिपोर्टें हासिल हुई हैं। दिसंबर 2002 में, राज्य खाद्य एवं औषधि प्रशासन ने ''उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड फोकसिंग मशीनों के नैदानिक ​​​​अनुसंधान प्रबंधन पर विनियम'', ''उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड फोकसिंग मशीन उत्पाद मानकों में तकनीकी आवश्यकताओं को शामिल किया जाना चाहिए'', और ''उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड फोकसिंग थेरेपी'' की तकनीकी आवश्यकताएं तैयार कीं। निर्देश के लिए HIFU ट्रांसड्यूसर पीजो सिरेमिक मशीन के उपयोग के लिए उपयुक्त है और उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड फोकसिंग मशीन के प्रभावों के विश्लेषण के लिए तकनीकी आवश्यकताओं को अगस्त 2003 में प्रांतों (जिलों, नगर पालिकाओं) के खाद्य और औषधि प्रशासन में प्रकाशित किया गया है, और कार्यान्वयन का अनुपालन करना आवश्यक है। HIFU के बुनियादी अनुसंधान पर विदेशी कार्य अधिक गहन और विशिष्ट हैं, लेकिन इसके नैदानिक ​​​​प्रयोगशाला प्रबंधन और संसाधनों के कारण, यह नैदानिक ​​​​अभ्यास में अपेक्षाकृत देर से है। इंजीनियरिंग विकास के परिप्रेक्ष्य से, यह पेपर आगे के विकास और संदर्भ के लिए हाल के वर्षों में उच्च तीव्रता केंद्रित खर्राटे ट्यूमर थेरेपी मशीनों के विकास में डिज़ाइन की गई प्रमुख तकनीकों का व्यापक रूप से परिचय देता है।

उच्च-तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड प्रणाली सीधे पर्याप्त शक्ति के एचआईएफयू अल्ट्रासाउंड फोकल स्पॉट का उत्पादन करती है। संबंधित आवृत्ति और आकार थोड़े समय में घाव पर कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार जिन्हें उत्पाद विनिर्देशों में शामिल किया जाना चाहिए। दवा के लिए HIFU अल्ट्रासाउंड

थेरेपी मशीनें. यह निर्धारित किया गया है कि उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड थेरेपी में उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की ऑपरेटिंग आवृत्ति 4. 5 और 5 मेगाहर्ट्ज के बीच होती है। उपचार सिर की फोकल लंबाई की अधिकतम ध्वनि तीव्रता सो प्रतिरोध से कम नहीं है, और ध्वनि क्षेत्र का आयाम मुख्य लोब से बड़ा है। आयाम 8 डीबी से कम है, और ध्वनिक फोकल क्षेत्र का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 6 डीबी के ध्वनि दबाव ड्रॉप से ​​घिरा है। वर्तमान में, नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग के लिए दो मुख्य प्रकार के उच्च-तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड जांच हैं: एक बहु-सरणी फोकसिंग है, यानी, उच्च फोकल गहराई शक्ति घनत्व प्राप्त करने के लिए फोकल क्षेत्र में कई छोटे अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जाता है; दूसरा एक यूनिट ट्रांसड्यूसर है। जांच के केंद्र में, आम तौर पर एक गोलाकार छेद रखा जाता है, और घाव के स्थान और प्रक्रिया की निगरानी के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए एक बी अल्ट्रासोनिक निगरानी जांच रखी जाती है। सामान्य तौर पर, वर्तमान उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर पीजोइलेक्ट्रिक पीजेडटी सिरेमिक सामग्रियों का उपयोग करते हैं, जिनमें उच्च इलेक्ट्रोमैकेनिकल दक्षता होती है लेकिन छिलने का खतरा होता है। ट्रांसड्यूसर के संदर्भ में, मुख्य रूप से दो प्रकार के वाइब्रेटर लेंस और अवतल गोलाकार खोल स्व-फ़ोकसिंग होते हैं। ध्वनिक लेंस मोड की उच्च-तीव्रता वाली फोकसिंग अल्ट्रासाउंड जांच लेंस के क्षीणन प्रभाव के कारण कम कुशल होती है, और ध्वनिक लेंस स्वयं अल्ट्रासोनिक तरंगों का अवशोषण करता है जो ध्वनिक लेंस को आसानी से विकृत भी कर देता है।

उपयुक्त लेंस को बदलकर, फोकल लंबाई को समायोजित करना आसान है।उच्च तीव्रता केंद्रित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक अल्ट्रासाउंड ट्यूमर उपचार मशीन प्रारंभिक चरण में विकसित और उत्पादित की गई। अवतल गोलाकार खोल के स्व-फ़ोकसिंग मोड में उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर पावर एम्पलीफायर के सैद्धांतिक विश्लेषण और नियंत्रण प्रणाली में अपेक्षाकृत सरल है। इसमें एक परिपक्व विश्लेषण और डिजाइन पद्धति है, और आदर्श आकार की फोकल लंबाई का एहसास करना आसान है। हालाँकि, बड़े आकार के उच्च-शक्ति अवतल गोलाकार शैल पीजोइलेक्ट्रिक वेफर्स निर्माण प्रक्रिया में काफी कठिन होते हैं; उपयोग में कुछ सीमाएँ भी हैं, जैसे वेफर सामग्री की एकरूपता के कारण उच्च-प्रभाव प्रभाव भार का सामना करने में असमर्थता, और वेफर्स के घटित होने का खतरा होता है। HIFU पीजो की फोकल लंबाई सीधे ज्यामिति द्वारा निर्धारित की जाती है, और इसे समायोजित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, इसके अनुप्रयोग की भी कुछ सीमाएँ हैं। विशिष्ट उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर की ज्यामिति लगभग 60 से 1 20 मिमी, फोकल लंबाई 40 से 2 80 मीटर और फोकल पावर घनत्व 300°cc/m होती है।

की कार्यकुशलता में सुधार लाने के लिए वजन घटाने के कैलकुलेटर के लिए पीजो सिरेमिक एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के साथ लंबे समय तक, यूनिट ट्रांसड्यूसर की संरचना में सुधार किया जाता है, और पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल के विपरीत तरफ एक गुहा छोड़ दिया जाता है, ताकि अल्ट्रासोनिक तरंग का हिस्सा विपरीत दिशा में फैल रहा हो, सकारात्मक दिशा के साथ नियमित रूप से प्रतिबिंबित हो, सुपरइम्पोज़्ड अल्ट्रासोनिक सेंसर सुपरइम्पोज़ किया गया है, जो ट्रांसड्यूसर की दक्षता को काफी बढ़ाता है।