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超音波ナイフ用HIFUピエゾは 、痛みがなく、手術が不要で、副作用が少なく、治療と回復時間が短いという優れた利点があり、腫瘍治療機器の研究で注目を集めています。しかし、その治療効果のため、まだ広範な臨床試験は行われていません。普及と応用に基づいて、機器技術と臨床応用技術の継続的な改善により、高エネルギー超音波ナイフは従来のがん治療法に革命的な変化をもたらすでしょう。いわゆる「超音波ナイフ」は、二次集束技術を使用して、複数のプローブから発せられる超音波を集束させ、ほぼサイズの高強度集束ピエゾを形成します。治療体からの超音波は患者の体外から人体を通して発生します。
の強度 高焦点超音波ピエゾが 高焦点ピエゾで発生し、治療目的で癌細胞を焼き切るのに十分な局所高温が生成されます。単一のプローブの超音波強度ははるかに低く、人体に害を与えることはありません。単一プローブの軸方向の焦点強度勾配は治療の要件を満たすには小さすぎるため、高エネルギー超音波ナイフは一般に、図１に示すようにマルチプローブ二次集束モードを採用する。プローブの形状に応じて、複数のプローブが球状集束体に取り付けられます。プローブに使用されている圧電セラミックスは厚さ約2mmの円形の球板です。さまざまな理由により、プローブの幾何学的軸と音響軸を保証することは困難です。厳密に一致すると、複数のプローブの焦点を正確に重ねることができず、さらには複数の焦点が形成され、焦点の品質に大きな影響を与えます。
プローブの音場のテストには、高精度の三次元モーションテスターの設計が必要ですが、設計と製造サイクルが長いだけでなく、設備コストが高く、使用率も低いです。そこで、装置自体が持つ高精度3Dモーションポジショニング機能を駆使し、開発段階での課題を解決するための超音波場音補助検査ツール一式を低コストで設計しました。
マルチプローブとは、複数のプローブの位置決め面の幾何学軸を機械的位置決め法により一点に集束させるもので、単一プローブの音響軸が幾何学軸と正確に一致する必要がある。治療にはある程度の深さを必要とするため、単一のプローブは「焦点距離」に比べて直径が小さく、その音場は光学レンズのように焦点で点を形成せず、焦点付近で薄い中間の円筒形を形成します。 Hifu ピエゾ結晶の「焦点」の直径は小さくなり、「焦点」の直径は大きくなりますが、その変化は大きくありません。したがって、音場の「焦点距離」はフォーカス精度にはほとんど影響せず、「焦点」における音響軸と幾何学軸の一致度が扱われます。最初の複数のプローブの焦点精度が最も高くなります。
超音波ナイフ装置にはコンピュータ制御の三次元運動機構があり、治療ヘッドを駆動して三次元の正確な位置決め、運動精度を実現できます。 超音波ナイフ用のHifuピエゾセラミックは ±0.05mmで、各次元の移動範囲は250mmで、治療ヘッドの中心穴には伸縮可能なB超音波が病変の位置を特定するために使用されます。検出と治療が同じ動作機構で行われるため、治療中に姿勢が変わらなければ治療に精度は要求されず、患者さんをサポートします。プローブの音響軸と幾何学軸の一致を検出するには、クランププローブの位置決め面と測定ヘッド空間の三次元移動を実現する運動機構との位置関係を確立する必要があります。テスト音場のハイドロフォンを運動機構の治療ヘッドに取り付ければ、測定音場の測定が可能になります。 超音波圧電トランスデューサーは 治療上に配置され、プローブはプールの下側に取り付けられているため、プローブと対向するのが難しく、プローブを交換すると治療ベッドの位置も変わる可能性があります。
機構の計測方法は、空間三次元運動を行うプローブと、音場を計測するハイドロホンはプール内に固定され、動かない。その方法は、補助測定ツールを使用してプローブを治療ヘッドに取り付け、プローブの位置決め穴の軸が垂直方向のz軸と平行になるように調整機構によってプローブの位置決め穴を位置決めし、校正試験片を使用して水の音を聞くことによってハイドロフォンの位置決めを行います。測定ヘッドはプローブ位置決め穴の軸上にあり、 HIFU ピエゾ結晶 は校正テストピースを置き換え、テストするプローブを取り付けます。超音波音場は水中聴音器によってテストされ、水中聴音器はプール内に固定されています。プローブまたは治療ヘッドは、コンピューター制御の下で特定の方法で三次元的に移動します。コンピュータは音場の各点のデータを自動的に測定して保存し、ソフトウェアを使用して測定データをユーザーの希望する結果に処理します。
