Procjena performansi HIFU sonde

Indikatori performansi koji opisuju pretvarač su radna frekvencija, elektroakustička učinkovitost i prijenosna zvučna snaga. Izvedba HIFU keramičke sonde opisane su u nastavku, a izvedba četiri in vitro fokusirane sonde opisana je zasebno. (1) Radna frekvencija pretvornika. Obično je radna frekvencija pretvornika jednaka njegovoj vlastitoj rezonantnoj osnovnoj frekvenciji, tako da se postižu najbolji radni uvjeti za maksimalnu snagu prijenosa i učinkovitost. Frekvencija ultrazvuka za liječenje općenito je niska (ne više od 5 MHz), izbor frekvencije uvelike je određen dubinom cilja, a što je niža frekvencija ultrazvuka, to je veća sposobnost prodiranja u tkivo. Prema tehničkim zahtjevima koji moraju biti uključeni u proizvodni standard stroja za fokusiranu ultrazvučnu terapiju visokog intenziteta, radna frekvencija sonde koja se koristi u terapiji fokusiranim ultrazvukom visokog intenziteta je 0,5~5MHz.

Elektroakustička učinkovitost Pzt8 materijal HIFU keramika . Za pretvornik za fokusiranje akustične leće, budući da sama leća apsorbira ultrazvučni val, generirana visoka temperatura lako deformira leću, a pretvornik ima nisku elektroakustičku učinkovitost. Elektroakustička učinkovitost sferičnog samofokusirajućeg pretvornika znatno je bolja od one akustičnog fokusirajućeg pretvornika s lećom, ali je materijal kreatora drugačiji i njegova elektroakustička učinkovitost je također drugačija. Elektroakustička učinkovitost višeelementnog samofokusirajućeg pretvarača je relativno visoka. Ako fokus svake jedinične sonde ne može usmjeriti na istu točku, distribucija fokusiranih parametara zvučnog polja je relativno loša.

Prenesena zvučna snaga od HIFU keramika za medicinske lasere . To je fizikalna veličina koja opisuje koliko pretvornik zrači zvučne energije u srednje zvučno polje u jedinici vremena, a njegova veličina izravno utječe na učinak ultrazvučne terapije. Oštećenje tkiva proporcionalno je snazi ​​zvuka, a što je jačina zvuka jača, oštećenje je teže. Snaga odašiljanja pretvornika općenito varira s radnom frekvencijom, a na njegovoj mehaničkoj rezonantnoj frekvenciji može se postići najveća odašiljana akustična snaga.

 Distribucija zvučnog polja usmjerenog na pretvarač. Izvedba fokusirani ultrazvučni pretvarač neraskidivo je povezan s fokusom i distribucijom zvučnog polja. Parametri distribucije zvučnog polja uključuju žarišnu duljinu, morfologiju žarišnog polja, distribuciju zvučnog tlaka zvučnog polja, bočne režnjeve itd. Ovi parametri međusobno su povezani kako bi se odredio klinički terapeutski učinak HIFU-a. Žarišna duljina određuje učinkovitu dubinu tretmana za HIFU. Dubina tretmana HIFU-om odnosi se na maksimalnu dubinu zračenja površine HIFU zvučnog sustava do njegove žarišne točke u ljudskom tijelu. U ljudskim tkivima, lezije jetre i bubrega su plitke oko 20 mm, lezije prostate su duboke oko 150 mm, a ostala ljudska tkiva uglavnom su u rasponu od 20-150 mm. Oblik žarišne regije također je važan parametar HIFU-a. Za HIFU uređaje naglašava se da intenzitet zvuka u fokusu mora biti visok, što zahtijeva da fokusna točka fokusiranog zvučnog polja bude mala. Ako je žarišna točka prevelika, čak i ako je zvučna snaga dovoljno velika, intenzitet zvuka na žarišnoj duljini ne zadovoljava zahtjeve, a žarišna temperatura žarišne regije ne može se podići na 65 ili više, što se ne može nazvati HIFU piezokeramički pretvornik . Distribucija zvučnog pritiska zvučnog polja i bočni snopovi također su važan parametar HIFU-a.