Tecnologie chiave nello sviluppo di macchine per la terapia dei tumori con ultrasuoni focalizzati ad alta intensità

Negli ultimi anni l'applicazione dell'art Gli ultrasuoni del trasduttore piezoelettrico HIFU nel campo del trattamento dei tumori sono stati ampiamente preoccupati in patria e all'estero. È stato riferito che quasi 10 produttori nazionali hanno investito molta manodopera e risorse per sviluppare applicazioni cliniche in numerosi ospedali, che hanno ottenuto numerosi casi di successo, come tumori maligni delle ossa, cancro al fegato, cancro al seno, sarcoma dei tessuti molli e cancro ai reni. Nel dicembre 2002, la State Food and Drug Administration ha formulato i 'Regolamenti sulla gestione della ricerca clinica delle macchine per focalizzazione a ultrasuoni ad alta intensità', 'I requisiti tecnici devono essere coperti negli standard di prodotto delle macchine per focalizzazione a ultrasuoni ad alta resistenza' e la 'Terapia di focalizzazione a ultrasuoni ad alta intensità' I requisiti tecnici di Il trasduttore piezoceramico HIFU secondo le istruzioni è adatto all'uso della macchina e i requisiti tecnici per l'analisi degli effetti della macchina per focalizzazione a ultrasuoni ad alta intensità sono stati pubblicati nell'agosto 2003 nelle amministrazioni alimentari e farmaceutiche delle province (distretti, comuni) e sono tenuti a rispettarne l'implementazione. I lavori stranieri sulla ricerca di base sull'HIFU sono più profondi e specifici, ma a causa della gestione e delle risorse del laboratorio clinico, sono relativamente tardi nella pratica clinica. Dal punto di vista dello sviluppo ingegneristico, questo documento introduce in modo completo le tecnologie chiave progettate negli ultimi anni nello sviluppo di macchine per la terapia del tumore del russamento focalizzato ad alta intensità per ulteriore sviluppo e riferimento.

Il sistema ad ultrasuoni focalizzati ad alta intensità produce direttamente punti focali ad ultrasuoni HIFU di potenza sufficiente. La frequenza e le dimensioni corrispondenti agiscono sulla lesione in un breve periodo di tempo, ad esempio, in conformità con i requisiti tecnici che devono essere inclusi nelle specifiche del prodotto per Ultrasuoni HIFU per farmaci

macchine terapeutiche. È stabilito che i trasduttori a ultrasuoni utilizzati nella terapia a ultrasuoni focalizzati ad alta intensità abbiano una frequenza operativa compresa tra 4,5 e 5 MHz. L'intensità sonora massima della lunghezza focale della testa di trattamento non è inferiore alla resistenza della scrofa e l'ampiezza del campo sonoro è maggiore del lobo principale. L'ampiezza è inferiore a 8 dB e l'area della sezione trasversale della regione focale acustica è delimitata da una caduta di pressione sonora di 6 dB. Attualmente, esistono due tipi principali di sonde ecografiche focalizzate ad alta intensità per applicazioni cliniche: una è la focalizzazione multi-array, ovvero l'utilizzo di più piccoli trasduttori ultrasonici sovrapposti nella regione focale per ottenere un'elevata densità di potenza della profondità focale; l'altro è un trasduttore unitario. Al centro della sonda viene generalmente posizionato un foro circolare e viene posizionata una sonda di monitoraggio a ultrasuoni B per raggiungere lo scopo di localizzazione della lesione e monitoraggio del processo. In generale, gli attuali trasduttori piezoelettrici a ultrasuoni focalizzati ad alta intensità utilizzano materiali ceramici PZT, che hanno un'elevata efficienza elettromeccanica ma sono soggetti a scheggiature. In termini di trasduttori, esistono principalmente due tipi di lenti vibranti e guscio sferico concavo autofocus. La sonda a ultrasuoni con focalizzazione ad alta intensità della modalità lente acustica è meno efficiente a causa dell'effetto di attenuazione della lente stessa e la lente acustica stessa assorbe le onde ultrasoniche che deformano facilmente anche la lente acustica.

Cambiando l'obiettivo appropriato, è facile regolare la lunghezza focale.Macchina per il trattamento del tumore ad ultrasuoni ceramici piezoelettrici focalizzati ad alta intensità sviluppata e prodotta nella fase iniziale. Il trasduttore a ultrasuoni focalizzato ad alta intensità nella modalità di autofocus del guscio sferico concavo è relativamente semplice nell'analisi teorica e nel sistema di controllo dell'amplificatore di potenza. Ha un metodo di analisi e progettazione maturo ed è facile realizzare la lunghezza focale della forma ideale. Tuttavia, i wafer piezoelettrici a guscio sferico concavo ad alta potenza e di grandi dimensioni sono piuttosto difficili nel processo di produzione; ci sono anche alcune limitazioni nell'uso, come l'incapacità di sopportare carichi di impatto ad alto impatto a causa dell'uniformità dei materiali dei wafer, ed è probabile che si formino wafer. La lunghezza focale del piezoelettrico HIFU è determinata direttamente dalla geometria e non può essere regolata. Pertanto, la sua applicazione presenta anche alcune limitazioni. I tipici trasduttori a ultrasuoni focalizzati ad alta intensità hanno una geometria compresa tra circa 60 e 1,20 mm, una lunghezza focale compresa tra 40 e 2,80 m e una densità di potenza focale di 300°cc/m.

Al fine di migliorare l'efficienza del piezo ceramica per calcolatore di perdita di peso lungo con trasduttore ultrasonico, la struttura del trasduttore dell'unità è migliorata e una cavità viene lasciata sul lato opposto del cristallo piezoelettrico, in modo che la porzione dell'onda ultrasonica che si propaga nella direzione opposta venga riflessa regolarmente, con la direzione positiva, il sensore ultrasonico sovrapposto è sovrapposto, il che aumenta notevolmente l'efficienza del trasduttore.