Miglioramento tecnico del trasduttore HIFU

(1) Informazioni sul trasduttore ad array anulare planare. Una piccola area circolare concentrica è scavata al centro della sorgente a pistone circolare per formare una sorgente sonora planare anulare. La pressione sonora generata dalla sorgente sonora planare anulare in qualsiasi punto dello spazio può essere considerata come la pressione sonora generata dalla sorgente sonora planare circolare positiva circondata dal diametro esterno della ceramica piezoelettrica HIFU e dalla sorgente a pistone planare circolare negativa circondata dal diametro interno di un anello. Quando più anelli piezoelettrici vengono eccitati contemporaneamente, la pressione sonora generata da ciascun cerchio in un determinato punto sull'asse del suono avrà una differenza di fase. In base alla fase della pressione sonora generata da un anello in un certo punto dell'asse acustico, è necessario che il segnale di eccitazione energizzato su ciascun anello possa essere calcolato, in modo che la pressione sonora generata da ciascun anello in quel punto sia in fase, Questo punto raggiunge piezo focalizzato ad alta intensità . Qian Shengyou ha introdotto la sorgente sonora negativa per calcolare le caratteristiche del campo sonoro del trasduttore a matrice anulare sferica concava e ha studiato la messa a fuoco della combinazione multi-anello e il controllo di fase multi-anello. Gli studi hanno dimostrato che per il trattamento di tumori più piccoli viene utilizzato un singolo anello stretto e che la terapia di riscaldamento multipunto può essere ottenuta mediante una combinazione di più anelli per un'ampia gamma di aree di trattamento. Questo trasduttore può essere progettato completamente per combinare la messa a fuoco automatica e la messa a fuoco a fase controllata, adatta per l'uso ad alta temperatura, e ha una struttura semplice, che è una sorgente sonora ideale per il trattamento di riscaldamento a ultrasuoni ad alta intensità.

(2) Informazioni sul trasduttore a matrice anulare sferica concava. Dal momento che Il trasduttore piezoelettrico in ceramica hifu da 250 Khz con struttura sferica carente ha una buona resistenza alle alte temperature e prestazioni di messa a fuoco, negli ultimi anni le persone hanno studiato principalmente il problema del controllo di fase di questo tipo di architettura. Il concavo il pezzo ceramico piezoelettrico sferico è diviso in una pluralità di anelli indipendenti e i segnali di energizzazione dei rispettivi anelli sono regolati in modo che la pressione sonora in un certo punto del campo sonoro sia in fase per ottenere la focalizzazione ultrasonica. La ricerca di Qian Shengyou et al. sul trasduttore di focalizzazione ultrasonico toroidale a forma di superficie sferica concava per l'ipertermia mostra che sotto l'effetto di autofocalizzazione del trasduttore sferico concavo, il campo sonoro generato dal singolo anello sferico concavo ha ancora un effetto di focalizzazione. Tuttavia, la posizione della messa a fuoco è correlata alla larghezza dell'anello, all'apertura, ecc. e non è al fuoco geometrico. Dopo la combinazione multi-anello, il trasduttore di focalizzazione nel campo sonoro non corrisponde al punto focale della radiazione ad anello singolo. Quando l'anello sferico concavo ha la modalità di combinazione e l'ampiezza o la frequenza di ciascun segnale di eccitazione dell'anello viene modificata, la distribuzione del campo sonoro cambierà e verrà ottenuta. Quando la focalizzazione piezoelettrica a fase controllata viene eseguita su più loop, la posizione del trasduttore di focalizzazione è regolabile entro un certo intervallo, ma è necessario prestare attenzione alla scelta del raggio di curvatura della superficie concava, altrimenti potrebbe non essere possibile mettere a fuoco, e l'influenza della regione del campo vicino dovrebbe essere pienamente considerata. Quando si tratta un'ampia area del tumore, è possibile ottenere il riscaldamento multipunto mediante una combinazione multi-anello per ottenere un migliore effetto terapeutico. Questo trasduttore di focalizzazione combina le caratteristiche della messa a fuoco automatica e della messa a fuoco controllata in fase, che ha una struttura semplice e resistenza alle alte temperature ed è una sorgente sonora ideale per il trattamento di riscaldamento a ultrasuoni ad alta intensità.

(3) Trasduttore a matrice sferica concava. È dimostrato che nel caso di frequenza e coefficiente di assorbimento del tessuto costanti, maggiore è l’intensità del suono, più lungo è il tempo di irradiazione, più calore viene assorbito dal tessuto, più velocemente aumenta la temperatura e più il tessuto è suscettibile ai danni. Pertanto, la quantità di esposizione al tessuto sano deve essere ridotta al minimo durante il trattamento. Sun Junxia et al. ha progettato un trasduttore a matrice di settori sferici concavi dagli aspetti di riduzione del suono. È l'intensità della sorgente e la riduzione del tempo di esposizione dei tessuti sani. Il trasduttore piezo ceramico HIFU è un gruppo di trasduttori circondato da diversi trasduttori a settore concavo di uguale area e forma, FIG. è un modello tridimensionale del trasduttore, è un trasduttore a proiezione in un piano perpendicolare alla direzione assiale della superficie sferica concava. durante il trattamento, il trasduttore viene azionato a turno e funzionano solo due trasduttori opposti alla volta e l'area irradiata dal tessuto sano contemporaneamente verrà ridotta.

I risultati mostrano che la variazione relativa nella posizione di messa a fuoco è molto piccola, l'effetto di messa a fuoco è ideale ed è molto vantaggioso ridurre la quantità di esposizione al tessuto sano. Tuttavia, l'uso di questo Il piezoelettrico a ultrasuoni HIFU riduce la quantità di radiazioni nel tessuto sano e la quantità di radiazioni viene ricevuta dal tessuto malato e l'effetto del piezoelettrico focalizzato sugli ultrasuoni viene indebolito, il che influisce a sua volta sull'effetto terapeutico.