Un semplice strumento di misurazione piezoelettrica HIFU

Il piezoelettrico HIFU per coltello a ultrasuoni presenta gli eccezionali vantaggi di assenza di dolore, assenza di intervento chirurgico, effetti collaterali brevi, tempi di trattamento e recupero brevi, che è diventato un punto caldo nella ricerca delle apparecchiature per il trattamento dei tumori. Tuttavia, a causa del suo effetto terapeutico, deve ancora essere ampiamente testato clinicamente. Basato sulla promozione e sull'applicazione, con il continuo miglioramento della tecnologia delle apparecchiature e della tecnologia di applicazione clinica, il coltello a ultrasuoni ad alta energia apporterà cambiamenti rivoluzionari ai metodi tradizionali di trattamento del cancro. Il cosiddetto 'coltello a ultrasuoni' utilizza la tecnologia di focalizzazione secondaria per focalizzare le onde ultrasoniche emesse da più sonde per formare un piezoelettrico di focalizzazione ad alta intensità che si avvicina alle dimensioni di . Le onde ultrasoniche del corpo da trattare si formano dall'esterno del corpo del paziente attraverso il corpo umano.

L'intensità del Piezo ad ultrasuoni ad alto fuoco nel piezo ad alto fuoco e l'alta temperatura locale viene generata abbastanza da bruciare le cellule tumorali per scopi terapeutici. L'intensità ultrasonica di una singola sonda è molto più bassa e non danneggia il corpo umano. Poiché il gradiente di intensità del punto focale della singola sonda nella direzione assiale è troppo piccolo per soddisfare i requisiti del trattamento, il coltello ad ultrasuoni ad alta energia adotta generalmente la modalità di focalizzazione secondaria a sonda multipla, come mostrato in FIG. Nel corpo sferico di focalizzazione sono montate più sonde, a seconda della geometria della sonda. La ceramica piezoelettrica utilizzata nella sonda è una piastra sferica circolare con uno spessore di circa 2 mm. È difficile garantire l'asse geometrico e l'asse acustico della sonda per vari motivi. Strettamente coincidenti, i punti focali di più sonde non possono essere sovrapposti accuratamente e si formano anche più punti focali, il che influisce notevolmente sulla qualità della macchia focale.

Il test del campo sonoro della sonda richiede la progettazione di un tester di movimento tridimensionale ad alta precisione, che non solo ha un lungo ciclo di progettazione e produzione, ma ha anche costi elevati per le apparecchiature e un basso tasso di utilizzo. Pertanto, abbiamo sfruttato appieno la funzione di posizionamento del movimento 3D ad alta precisione del dispositivo stesso e progettato una serie di strumenti di test ausiliari del suono di campo ultrasonico per risolvere i problemi incontrati nel processo di sviluppo a un costo molto basso.

La multi-sonda consiste nel focalizzare l'asse geometrico della superficie di posizionamento di più sonde su un punto mediante il metodo di posizionamento meccanico, che richiede che l'asse acustico della singola sonda coincida esattamente con l'asse geometrico. Poiché il trattamento richiede una certa profondità, la singola sonda ha un diametro piccolo rispetto alla sua 'lunghezza focale', e il suo campo sonoro non forma un punto nel punto focale come la lente ottica, ma forma una sottile forma cilindrica intermedia vicino al punto focale. Il diametro del cristallo piezoelettrico Hifu è più piccolo nel 'fuoco' e il diametro del 'fuoco' diventa più grande, ma il cambiamento non è grande. Pertanto, la 'lunghezza focale' del campo sonoro ha poco effetto sulla precisione della messa a fuoco e viene considerato il grado di coincidenza dell'asse acustico e dell'asse geometrico nel 'fuoco'. La precisione di messa a fuoco delle prime sonde multiple è massima.

Il dispositivo a coltello ad ultrasuoni è dotato di un meccanismo di movimento tridimensionale controllato da computer, che può azionare la testina di trattamento per ottenere un posizionamento accurato tridimensionale, la precisione del movimento di La ceramica piezoelettrica Hifu per coltello ad ultrasuoni è ± 0,05 mm, il campo di movimento di ogni movimento dimensionale è 250 mm e il foro centrale della testina di trattamento ha un ultrasuono B telescopico utilizzato per localizzare la lesione. Poiché il rilevamento e il trattamento vengono eseguiti dallo stesso meccanismo di movimento, non vi è alcun requisito di precisione per il trattamento, che supporta il paziente fintanto che la posizione viene mantenuta invariata durante il trattamento. Per rilevare la coincidenza dell'asse acustico della sonda con l'asse geometrico, è necessario stabilire la relazione di posizione tra la superficie di posizionamento della sonda di bloccaggio e il meccanismo di movimento che realizza il movimento tridimensionale dello spazio della testa di misurazione. Se l'idrofono del campo sonoro di prova è montato sulla testa di trattamento del meccanismo di esercizio, la misurazione di il trasduttore piezoelettrico a ultrasuoni è posizionato sul trattamento e la sonda è montata sul lato inferiore della piscina, è difficile opporsi alla sonda e la sostituzione della sonda può anche modificare la posizione del lettino di trattamento. 

Il metodo di misurazione del meccanismo è il seguente: la sonda viene utilizzata per il movimento spaziale tridimensionale e l'idrofono per misurare il campo sonoro è fisso nella piscina e non si muove. Il metodo consiste nell'utilizzare uno strumento di misurazione ausiliario per montare la sonda sulla testa di trattamento e il foro di posizionamento della sonda è posizionato dal meccanismo di regolazione, in modo che l'asse del foro di posizionamento della sonda sia parallelo alla direzione verticale dell'asse z e l'idrofono sia posizionato utilizzando il pezzo di prova di calibrazione per far ascoltare l'acqua. La testa di misura è posizionata sull'asse del foro di posizionamento della sonda, Il cristallo piezoelettrico HIFU sta sostituendo il pezzo di prova di calibrazione e installando la sonda da testare. Il campo sonoro ultrasonico viene testato da un idrofono e l'idrofono è fissato nella piscina. La sonda o la testina di trattamento viene spostata tridimensionalmente in un determinato modo sotto il controllo del computer. Il computer misura e salva automaticamente i dati di ciascun punto nel campo sonoro e utilizza il software per elaborare i dati di misurazione nel risultato desiderato dall'utente.