Trasduttore medicale ad ultrasuoni focalizzati ad alta frequenza

Importanza del trasduttore ad ultrasuoni medico mostrato nell'intero sistema di imaging ad ultrasuoni, che può influenzare direttamente le prestazioni dell'immagine del sistema di imaging ad ultrasuoni. Con lo sviluppo di materiali piezoelettrici, il miglioramento del processo di produzione e del computer, la frequenza della diagnosi ultrasonica è più elevata. Il trasduttore ad ultrasuoni ad alta frequenza (frequenza centrale> 20 MHz), in particolare, il trasduttore ad ultrasuoni focalizzato ad alta frequenza può aumentare la risoluzione dell'immagine dell'area target. Il trasduttore ad ultrasuoni ad alta frequenza ha un'ampia prospettiva di applicazione nel biologico ultrasonico microscopio (UBM), imaging fotoacustico (PAI), ultrasuoni intravascolari (IVUS), esperimenti su piccoli animali e altre applicazioni. In questo documento sono state preparate le prestazioni elevate di compositi piezoelettrici di 3 tipi. I materiali compositi piezoelettrici sono la linea sferica e cilindrica piezoelettrici ad ultrasuoni ad alta focalizzazione sono stati fabbricati con successo. Il lavoro principale incluso in questo documento è mostrato come segue:

    (l)Innanzitutto,la struttura di base di trasduttore a ultrasuoni , incluso il materiale e le caratteristiche di ciascun componente vengono analizzati e classificati, i risultati mostrano che i compositi piezoelettrici di 3 tipi sono più adatti per l'alta frequenza Emisfero HIFU che focalizza il piezoelettrico rispetto ai materiali piezoelettrici monofase, a causa del suo elevato coefficiente di accoppiamento meccanico, bassa impedenza acustica, bassa costante dielettrica, bassa costante dielettrica, basso fattore di qualità meccanica, migliore flessibilità e controllabilità;

    (2) In secondo luogo, le proprietà meccaniche e acustiche del piezoelettrico di tipo 3 hanno simulato materiali compositi. I risultati mostrano che quando la frazione volumetrica varia dal 30% all'80% le proprietà meccaniche e acustiche del i materiali compositi del trasduttore piezoelettrico hifu ad ultrasuoni sono cambiati. Il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico è quasi 1,5 volte quello di una ceramica piezoelettrica monofase e la velocità acustica aumenta con l'aumento della frazione volumetrica della fase ceramica piezoelettrica.

    (3) In terzo luogo, le particelle fini di particelle di allumina con diverse frazioni di volume sono drogate con gomma siliconica RTV615. E le proprietà di pickup piezoelettrici ad alta focalizzazione come la velocità del suono, l'attenuazione acustica, l'impedenza acustica sono entrambi studiati in una simulazione teorica basata sul modello Devaney di Levinc e sulla verifica sperimentale.

  (4) Infine, viene fabbricato il trasduttore piezoelettrico HIFU autofocus ad alta frequenza (frequenza centrale 15 - 50 MHz). La forma d'onda nel dominio del tempo e le caratteristiche del campo sonoro vengono testate e analizzate. I risultati mostrano che i due tipi di trasduttore a ultrasuoni focalizzati hanno entrambi caratteristiche di messa a fuoco migliori (profondità di messa a fuoco <10 mm) e risoluzione spaziale (la risoluzione laterale e assiale sono entrambe inferiori a 200 um). Per le future applicazioni di diagnosi ecografica medica, come la distinzione della struttura fine della superficie tessuto, l'applicazione di esperimenti su piccoli animali e imaging fotoacustico, il fabbricato Il trasduttore a cristallo piezoelettrico HIFU ha un importante valore applicativo promettente.