Instrumen sederhana pengukuran piezo HIFU

Piezo HIFU untuk pisau ultrasonc memiliki keunggulan luar biasa yaitu tidak menimbulkan rasa sakit, tidak memerlukan operasi, efek samping yang singkat, waktu perawatan dan pemulihan yang singkat, yang telah menjadi titik panas dalam penelitian peralatan pengobatan tumor. Namun, karena efek terapeutiknya, pisau ini belum diuji secara klinis secara ekstensif. Berdasarkan promosi dan penerapannya, dengan peningkatan berkelanjutan dalam teknologi peralatan dan teknologi aplikasi klinis, pisau ultrasonik berenergi tinggi akan membawa perubahan revolusioner pada metode pengobatan kanker tradisional. Apa yang disebut 'pisau ultrasonik' menggunakan teknologi pemfokusan sekunder untuk memfokuskan gelombang ultrasonik yang dipancarkan oleh beberapa probe untuk membentuk piezo pemfokusan intensitas tinggi yang mendekati ukurannya. Gelombang ultrasonik dari tubuh perawatan dibentuk dari luar tubuh pasien melalui tubuh manusia.

Intensitas piezo ultrasonik fokus tinggi pada piezo fokus tinggi, dan suhu tinggi lokal yang dihasilkan cukup untuk membakar sel kanker untuk tujuan terapeutik. Intensitas ultrasonik dari satu probe jauh lebih rendah dan tidak membahayakan tubuh manusia. Karena gradien intensitas titik fokus dari probe tunggal dalam arah aksial terlalu kecil untuk memenuhi persyaratan perawatan, pisau ultrasonik energi tinggi umumnya mengadopsi mode pemfokusan sekunder multi-probe, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. Beberapa probe dipasang pada badan pemfokusan bola, bergantung pada geometri probe. Keramik piezoelektrik yang digunakan dalam probe berupa pelat bulat melingkar dengan ketebalan sekitar 2 mm. Sulit untuk menjamin sumbu geometris dan sumbu akustik probe karena berbagai alasan. Benar-benar kebetulan, titik fokus dari beberapa probe tidak dapat tumpang tindih secara akurat, dan bahkan beberapa titik fokus pun terbentuk, yang sangat mempengaruhi kualitas titik fokus.

Pengujian bidang suara pada probe memerlukan desain penguji gerak tiga dimensi presisi tinggi, yang tidak hanya memiliki desain dan siklus produksi yang panjang, tetapi juga memiliki biaya peralatan yang tinggi dan tingkat penggunaan yang rendah. Oleh karena itu, kami telah memanfaatkan sepenuhnya fungsi pemosisian gerakan 3D presisi tinggi dari perangkat itu sendiri, dan merancang seperangkat alat pengujian tambahan suara medan ultrasonik untuk memecahkan masalah yang dihadapi dalam proses pengembangan dengan biaya yang sangat rendah.

Multi-probe adalah memfokuskan sumbu geometris dari permukaan posisi beberapa probe ke satu titik dengan metode penentuan posisi mekanis, yang mengharuskan sumbu akustik dari probe tunggal bertepatan dengan sumbu geometris. Karena perawatan memerlukan kedalaman tertentu, probe tunggal memiliki diameter yang relatif kecil terhadap 'panjang fokus', dan medan suaranya tidak membentuk titik pada titik fokus seperti lensa optik, tetapi membentuk bentuk silinder perantara tipis di dekat titik fokus. Diameter kristal piezo Hifu lebih kecil pada 'fokus', dan diameter 'fokus' menjadi lebih besar, tetapi perubahannya tidak besar. Oleh karena itu, 'panjang fokus' bidang suara memiliki pengaruh yang kecil terhadap keakuratan fokus, dan derajat kebetulan sumbu akustik dan sumbu geometris pada 'fokus' diperlakukan. Akurasi pemfokusan beberapa probe pertama adalah yang paling tinggi.

Perangkat pisau ultrasonik memiliki mekanisme gerakan tiga dimensi yang dikendalikan komputer, yang dapat menggerakkan kepala perawatan untuk mencapai posisi tiga dimensi yang akurat, ketepatan gerakan Keramik piezo hifu untuk pisau ultrasonik berukuran ±0,05mm, rentang pergerakan setiap gerakan dimensi adalah 250mm, dan lubang tengah kepala perawatan memiliki USG B teleskopik yang digunakan untuk menemukan lokasi lesi. Karena deteksi dan pengobatan dilakukan dengan mekanisme gerakan yang sama, tidak ada persyaratan presisi untuk pengobatan, yaitu menopang pasien selama posisinya tidak berubah selama pengobatan. Untuk mendeteksi kebetulan sumbu akustik probe dengan sumbu geometris, perlu ditetapkan hubungan posisi antara permukaan posisi probe penjepit dan mekanisme gerak yang mewujudkan pergerakan tiga dimensi ruang kepala pengukur. Jika hidrofon medan suara uji dipasang pada kepala perawatan mekanisme latihan, pengukuran transduser piezoelektrik ultrasonik ditempatkan pada perawatan, dan probe dipasang di bagian bawah kolam, sulit untuk berlawanan dengan probe, dan penggantian probe juga dapat mengubah posisi tempat tidur perawatan. 

Metode pengukuran mekanismenya adalah: probe digunakan untuk gerakan tiga dimensi spasial, dan hidrofon untuk mengukur medan suara dipasang di dalam kolam dan tidak bergerak. Caranya adalah dengan menggunakan alat ukur bantu untuk memasang probe pada kepala perawatan, dan lubang posisi probe diposisikan dengan mekanisme penyesuaian, sehingga sumbu lubang posisi probe sejajar dengan arah vertikal sumbu z, dan hidrofon diposisikan dengan menggunakan benda uji kalibrasi untuk membuat air mendengarkan. Kepala pengukur terletak pada sumbu lubang posisi probe, Kristal piezo HIFU menggantikan benda uji kalibrasi, dan memasang probe yang akan diuji. Medan suara ultrasonik diuji dengan hidrofon, dan hidrofon dipasang di kolam. Probe atau kepala perawatan digerakkan secara tiga dimensi dengan cara tertentu di bawah kendali komputer. Komputer secara otomatis mengukur dan menyimpan data setiap titik di bidang suara, dan menggunakan perangkat lunak untuk memproses data pengukuran menjadi hasil yang diinginkan pengguna.