HIFU ट्रांसड्यूसर का तकनीकी सुधार

(1) समतल कुंडलाकार सरणी ट्रांसड्यूसर के बारे में। कुंडलाकार तलीय ध्वनि स्रोत बनाने के लिए गोलाकार पिस्टन स्रोत के केंद्र में एक संकेंद्रित छोटा गोलाकार क्षेत्र खोदा जाता है। अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर कुंडलाकार तलीय ध्वनि स्रोत द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव को HIFU पीजो सिरेमिक के बाहरी व्यास से घिरे सकारात्मक गोलाकार तलीय और रिंग के आंतरिक व्यास से घिरे नकारात्मक गोलाकार तलीय पिस्टन स्रोत द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव के रूप में माना जा सकता है। जब एक ही समय में कई पीजो रिंग उत्तेजित होते हैं, तो ध्वनि अक्ष पर एक निश्चित बिंदु पर प्रत्येक सर्कल द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव में एक चरण अंतर होगा। ध्वनिक अक्ष पर एक निश्चित बिंदु पर एक रिंग द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव के चरण के अनुसार, प्रत्येक रिंग पर सक्रिय उत्तेजना संकेत की गणना करना आवश्यक है, ताकि उस बिंदु पर प्रत्येक रिंग द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव चरण में हो, यह बिंदु प्राप्त होता है उच्च तीव्रता केंद्रित पीजो । कियान शेंगयौ ने अवतल गोलाकार कुंडलाकार सरणी ट्रांसड्यूसर की ध्वनि क्षेत्र विशेषताओं की गणना करने के लिए नकारात्मक ध्वनि स्रोत की शुरुआत की, और मल्टी-रिंग संयोजन और मल्टी-रिंग चरण नियंत्रण के फोकस का अध्ययन किया। अध्ययनों से पता चला है कि छोटे ट्यूमर के उपचार के लिए एक एकल संकीर्ण रिंग का उपयोग किया जाता है, और उपचार क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए मल्टी-रिंग संयोजन द्वारा मल्टी-पॉइंट हीटिंग थेरेपी प्राप्त की जा सकती है। इस ट्रांसड्यूसर को पूरी तरह से स्व-फ़ोकसिंग और चरण-नियंत्रित फ़ोकसिंग को संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जो उच्च तापमान के उपयोग के लिए उपयुक्त है, और इसकी एक सरल संरचना है, जो उच्च-तीव्रता वाले अल्ट्रासोनिक हीटिंग उपचार के लिए एक आदर्श ध्वनि स्रोत है।

(2) अवतल गोलाकार कुंडलाकार सरणी ट्रांसड्यूसर के बारे में। के बाद से गोलाकार-कमी वाली संरचना के 250Khz हिफू पीजो सिरेमिक ट्रांसड्यूसर में अच्छा उच्च तापमान प्रतिरोध और फोकसिंग प्रदर्शन है, लोगों ने हाल के वर्षों में मुख्य रूप से इस प्रकार की वास्तुकला की चरण नियंत्रण समस्या का अध्ययन किया है। अवतल गोलाकार पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक टुकड़े को स्वतंत्र रिंगों की बहुलता में विभाजित किया गया है, और संबंधित रिंगों के ऊर्जाकरण संकेतों को समायोजित किया जाता है ताकि ध्वनि क्षेत्र में एक निश्चित बिंदु पर ध्वनि दबाव अल्ट्रासोनिक फोकसिंग प्राप्त करने के चरण में हो। हाइपरथर्मिया के लिए अवतल गोलाकार सतह के आकार के टॉरॉयडल अल्ट्रासोनिक फोकसिंग ट्रांसड्यूसर पर कियान शेंगयौ एट अल के शोध से पता चलता है कि अवतल गोलाकार ट्रांसड्यूसर के स्व-फोकसिंग प्रभाव के तहत, एकल अवतल गोलाकार रिंग द्वारा उत्पन्न ध्वनि क्षेत्र में अभी भी फोकसिंग प्रभाव होता है। हालाँकि, फोकस स्थिति रिंग की चौड़ाई, एपर्चर आदि से संबंधित है, और ज्यामितीय फोकस पर नहीं है। मल्टी-रिंग संयोजन के बाद, ध्वनि क्षेत्र में फोकसिंग ट्रांसड्यूसर एकल-रिंग विकिरण के फोकस बिंदु के अनुरूप नहीं होता है। जब अवतल गोलाकार वलय में संयोजन मोड होता है और प्रत्येक वलय उत्तेजना संकेत का आयाम या आवृत्ति बदल जाती है, तो ध्वनि क्षेत्र का वितरण बदल जाएगा और प्राप्त किया जाएगा। जब चरण-नियंत्रित फ़ोकसिंग पीज़ो को कई लूपों पर किया जाता है, तो फ़ोकसिंग ट्रांसड्यूसर की स्थिति एक निश्चित सीमा के भीतर समायोज्य होती है, लेकिन अवतल सतह की वक्रता की त्रिज्या की पसंद पर ध्यान दिया जाना चाहिए, अन्यथा ध्यान केंद्रित करना संभव नहीं हो सकता है, और निकट-क्षेत्र क्षेत्र के प्रभाव पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए। जब यह ट्यूमर के एक बड़े क्षेत्र का इलाज कर रहा है, तो बेहतर चिकित्सीय प्रभाव प्राप्त करने के लिए मल्टी-रिंग संयोजन द्वारा मल्टी-पॉइंट हीटिंग प्राप्त किया जा सकता है। यह फ़ोकसिंग ट्रांसड्यूसर स्व-फ़ोकसिंग और चरण-नियंत्रित फ़ोकसिंग की विशेषताओं को जोड़ता है, जिसमें एक सरल संरचना और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, और उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासोनिक हीटिंग उपचार के लिए एक आदर्श ध्वनि स्रोत है।

(3) अवतल गोलाकार सरणी ट्रांसड्यूसर। यह दिखाया गया है कि निरंतर आवृत्ति और ऊतक अवशोषण गुणांक के मामले में, ध्वनि की तीव्रता जितनी अधिक होगी, विकिरण का समय उतना ही लंबा होगा, ऊतक जितनी अधिक गर्मी अवशोषित करेगा, तापमान उतनी ही तेजी से बढ़ेगा, और ऊतक को नुकसान होने की संभावना जितनी अधिक होगी। इसलिए, उपचार के दौरान स्वस्थ ऊतकों के संपर्क की मात्रा कम से कम की जानी चाहिए। सन जंक्सिया एट अल। ध्वनि को कम करने के पहलुओं से एक अवतल गोलाकार क्षेत्र सरणी ट्रांसड्यूसर डिज़ाइन किया गया है। यह स्रोत की तीव्रता और स्वस्थ ऊतक के एक्सपोज़र समय को कम करना है। HIFU पीजो सिरेमिक ट्रांसड्यूसर एक ट्रांसड्यूसर समूह है जो समान क्षेत्र और आकार के कई अवतल क्षेत्र ट्रांसड्यूसर से घिरा हुआ है, चित्र। यह ट्रांसड्यूसर का एक त्रि-आयामी मॉडल है, यह अवतल गोलाकार सतह की अक्षीय दिशा के लंबवत विमान में प्रक्षेपण पर एक ट्रांसड्यूसर है। उपचार के दौरान, ट्रांसड्यूसर को बारी-बारी से संचालित किया जाता है, और एक समय में केवल दो विपरीत ट्रांसड्यूसर काम करते हैं, और एक ही समय में स्वस्थ ऊतक द्वारा विकिरणित क्षेत्र कम हो जाएगा।

नतीजे बताते हैं कि ध्यान केंद्रित करने की स्थिति में सापेक्ष परिवर्तन बहुत छोटा है, ध्यान केंद्रित करने का प्रभाव आदर्श है, और स्वस्थ ऊतकों के संपर्क की मात्रा को कम करने के लिए यह बहुत फायदेमंद है। हालाँकि, इसका उपयोग HIFU अल्ट्रासाउंड पीजो स्वस्थ ऊतक में विकिरण की मात्रा को कम कर देता है, और विकिरण की मात्रा रोगग्रस्त ऊतक द्वारा प्राप्त होती है, और अल्ट्रासाउंड फोकसिंग पीजो का प्रभाव कमजोर हो जाता है, जो बदले में चिकित्सीय प्रभाव को प्रभावित करता है।