Prinsip pemfokusan array bertahap ultrasonik

Untuk transduser larik linier multivariat dengan elemen larik Zn+1, jika semua elemen larik memancarkan gelombang suara secara bersamaan, Misalkan nilai tekanan bunyi elemen larik di titik F adalah p: maka tekanan bunyi total nilai titik F adalah: p

Karena jarak masing-masing elemen garis mencapai titik F yang akan difokuskan dalam medium berbeda-beda, dan cepat rambat bunyi dalam medium seragam adalah konstan, maka waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi adalah Keramik piezo HIFU dipancarkan oleh masing-masing elemen susunan, yang mencapai titik F juga berbeda. Menurut jarak antara setiap elemen array dan titik F, penundaan tertentu ditambahkan ketika setiap elemen array mentransmisikan sinyal, sehingga elemen array jauh dari titik F yang pertama kali mentransmisikan sinyal, dan elemen array yang lebih dekat ke titik F memancarkan sinyal. Dan mengontrol panjangnya masing-masing Sensor piezoelektrik HIFU sehingga semua sinyal mencapai titik F secara bersamaan, dapat terbentuk medan suara yang terfokus. Pendekatan ini memungkinkan susunan transduser menjadi setara dengan transduser cekung saat mentransmisikan sinyal.

Di bidang pengobatan kanker klinis, teknologi pengobatan ultrasonografi terfokus intensitas tinggi (HIFU) sebagai teknologi terapi termal tumor non-invasif, yang telah digunakan dalam pengobatan tumor hati, fibroid rahim, kanker payudara, kanker ginjal, kanker pankreas dan rongga perut dalam lainnya, Di antara tumor padat. Probe perawatan ultrasonografi bola multi-array adalah jenis probe baru untuk Sistem transduser keramik piezoelektrik Hifu , yang dapat mewujudkan perawatan pemindaian fokus secara fleksibel dan cepat melalui pemfokusan elektronik. Namun, probe jenis ini memiliki struktur yang rumit dan banyak parameter desain susunan, sehingga membuat desain dan pembuatannya menjadi sulit. Cara mendapatkan probe perawatan USG koronal bola multi-array dengan efek pemfokusan yang ideal adalah dengan biaya lebih rendah dan metode desain serta metode pembuatan yang lebih sederhana.

Topik ini mengusulkan desain probe jenis baru, yang menggunakan segi enam beraturan dengan bentuk dan ukuran yang sama dalam jumlah terbatas. Sebagai elemen susunan probe, keramik datar ditata rapat oleh permukaan mahkota bola, dan akhirnya probe ultrasonik terfokus intensitas tinggi diproduksi dengan biaya rendah. Isi tesis ini terutama mencakup dua bagian. Pertama, platform pengembangan untuk probe ultrasonik dua dimensi dengan fokus intensitas tinggi telah dibangun. Platform ini mencakup desain struktur susunan medan suara perawatan permukaan mahkota bulat dan proses pembuatan probe yang diwujudkan dengan pencetakan 3D dan teknologi CNC.

Platform pengembangan probe memiliki penelitian dan penerapan ilmiah tertentu, pada dasarnya memenuhi persyaratan platform teknis desain dan pengembangan probe perawatan piezo fokus tinggi ultrasonik , yang menyediakan platform sederhana untuk desain struktur susunan probe perawatan HIFu, dan menyediakan solusi pembuatan proses probe yang sederhana, berbiaya rendah, dan cepat. Terakhir, dengan platform, skripsi ini mengembangkan sebuah bola multi elemen Probe impedansi transduser piezo Hifu dengan elemen matriks 125 mm, elemen heksagonal beraturan dengan panjang sisi 2,5 mm, frekuensi resonansi 2 MHz, dan radius kelengkungan 60 mm. Hasil medan bunyi pada struktur susunan menunjukkan panjang fokus 1,5x l.5x7.5mm, rentang defleksi maksimum pada bidang fokus adalah 6mm, dan jarak defleksi aksial maksimum sepanjang arah pancaran sinar adalah 6mm. Selain itu, uji kinerja probe menemukan bahwa probe memiliki kedalaman fokus minimum fokus fisik hingga 1x1x3m di bawah eksitasi pulsa pendek.