Teknologi Utama dalam Pengembangan Mesin Terapi Tumor Ultrasound Berfokus Intensitas Tinggi

Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan Ultrasonografi transduser piezo HIFU di bidang pengobatan tumor telah banyak diperhatikan di dalam dan luar negeri. Dilaporkan bahwa hampir 10 produsen dalam negeri telah menginvestasikan banyak tenaga dan sumber daya untuk mengembangkan aplikasi klinis di banyak rumah sakit, yang telah mencapai cukup banyak laporan keberhasilan, seperti tumor tulang ganas, kanker hati, kanker payudara sarkoma jaringan lunak dan kanker ginjal. Pada bulan Desember 2002, Badan Pengawas Obat dan Makanan Negara merumuskan'Peraturan tentang Manajemen Penelitian Klinis Mesin Pemfokusan Ultrasound Intensitas Tinggi', 'Persyaratan Teknis Harus Dicakup dalam Standar Produk Mesin Pemfokusan Ultrasound Kekuatan Tinggi', dan 'Terapi Pemfokusan Ultrasound Intensitas Tinggi' Persyaratan teknis dari Keramik piezo transduser HIFU untuk petunjuknya sesuai untuk penggunaan mesin dan persyaratan teknis untuk analisis efek mesin pemfokusan ultrasound intensitas tinggi diterbitkan pada bulan Agustus 2003 di administrasi makanan dan obat-obatan di provinsi (kabupaten, kota), dan wajib mematuhi penerapannya. Pekerjaan asing pada penelitian dasar HIFU lebih mendalam dan spesifik, namun karena manajemen dan sumber daya laboratorium klinisnya, praktik klinisnya relatif terlambat. Dari perspektif pengembangan teknik, makalah ini secara komprehensif memperkenalkan teknologi utama yang dirancang dalam pengembangan mesin terapi tumor mendengkur yang terfokus pada intensitas tinggi dalam beberapa tahun terakhir untuk pengembangan dan referensi lebih lanjut.

Sistem ultrasonografi terfokus intensitas tinggi secara langsung menghasilkan titik fokus ultrasonografi HIFU dengan daya yang cukup. Frekuensi dan ukuran yang sesuai akan memengaruhi lesi dalam jangka waktu singkat. Misalnya, sesuai dengan persyaratan teknis yang harus disertakan dalam spesifikasi produk untuk USG HIFU untuk pengobatan

mesin terapi. Ditetapkan bahwa transduser ultrasonik yang digunakan dalam terapi ultrasonografi terfokus intensitas tinggi memiliki frekuensi operasi antara 4,5 dan 5 MHz. Intensitas suara maksimum dari panjang fokus kepala perawatan tidak kurang dari resistansi tabur, dan amplitudo medan suara lebih besar dari lobus utama. Amplitudonya lebih rendah dari 8 dB, dan luas penampang wilayah fokus akustik dibatasi oleh penurunan tekanan suara sebesar 6 dB. Saat ini, ada dua jenis utama probe ultrasound terfokus intensitas tinggi untuk aplikasi klinis: satu adalah pemfokusan multi-array, yaitu menggunakan beberapa transduser ultrasonik kecil yang ditumpangkan di wilayah fokus untuk mencapai kepadatan daya kedalaman fokus yang tinggi; yang lainnya adalah transduser unit. Di tengah probe, lubang melingkar umumnya ditempatkan, dan probe pemantauan ultrasonik B ditempatkan untuk mencapai tujuan lokasi lesi dan pemantauan proses. Secara umum, piezoelektrik transduser ultrasonik terfokus intensitas tinggi saat ini menggunakan bahan keramik PZT, yang memiliki efisiensi elektromekanis tinggi tetapi rentan terhadap chipping. Dalam hal transduser, ada dua jenis lensa vibrator dan cangkang bola cekung yang dapat fokus sendiri. Probe ultrasonik pemfokusan intensitas tinggi pada mode lensa akustik kurang efisien karena efek atenuasi dari lensa itu sendiri, dan lensa akustik itu sendiri merupakan penyerapan gelombang ultrasonik yang juga dengan mudah merusak lensa akustik.

Dengan mengganti lensa yang sesuai, mudah untuk mengatur panjang fokus.Mesin pengobatan tumor ultrasonik keramik piezoelektrik terfokus intensitas tinggi dikembangkan dan diproduksi pada tahap awal. Transduser ultrasonik terfokus intensitas tinggi dalam mode pemfokusan mandiri dari cangkang bola cekung relatif sederhana dalam analisis teoretis dan sistem kontrol penguat daya. Ini memiliki metode analisis dan desain yang matang, dan mudah untuk mewujudkan panjang fokus dari bentuk ideal. Namun, wafer piezoelektrik cangkang bulat cekung berdaya tinggi berukuran besar cukup sulit dalam proses pembuatannya; ada juga beberapa keterbatasan dalam penggunaan, seperti ketidakmampuan menahan beban tumbukan berdampak tinggi karena keseragaman bahan wafer, dan wafer rentan terjadi. Panjang fokus piezo HIFU ditentukan langsung oleh geometri, dan tidak dapat disesuaikan. Oleh karena itu penerapannya juga mempunyai keterbatasan tertentu. Transduser ultrasonik terfokus intensitas tinggi biasanya memiliki geometri sekitar 60 hingga 1 20 mm, panjang fokus 40 hingga 2 80 m, dan kepadatan daya fokus 300°cc/m.

Untuk meningkatkan efisiensi keramik piezo untuk kalkulator penurunan berat badan yang panjang dengan transduser ultrasonik, struktur unit transduser ditingkatkan, dan rongga ditinggalkan di sisi berlawanan dari kristal piezoelektrik, sehingga bagian gelombang ultrasonik yang merambat ke arah yang berlawanan dipantulkan secara teratur, dengan arah positif, Sensor ultrasonik yang ditumpangkan ditumpangkan, yang sangat meningkatkan efisiensi transduser.