Language
(1) 平面環状アレイ振動子について。円形ピストン音源の中心に同心円状の小円形領域を掘って環状平面音源を形成します。空間の任意の点で環状平面音源が発生する音圧は、HIFUピエゾセラミックの外径で囲まれた正の円形平面と、リングの内径で囲まれた負の円形平面ピストン音源で発生する音圧とみなすことができます。複数のピエゾリングが同時に励振されると、音軸上の特定の点で各円によって生成される音圧には位相差が生じます。音響軸上の特定の点でリングによって生成される音圧の位相に従って、各リング上の励起信号が計算され、その点で各リングによって生成される音圧が同位相になることが必要です。この点は、 高強度集中ピエゾ。 Qian Shengyou は、凹面球面環状アレイトランスデューサーの音場特性を計算するために負の音源を導入し、マルチリングの組み合わせとマルチリングの位相制御の焦点合わせを研究しました。研究によると、小さな腫瘍の治療には単一の狭いリングが使用され、広範囲の治療領域に対して複数のリングの組み合わせにより多点加熱療法が実現できることが示されています。このトランスデューサは、セルフフォーカシングと位相制御フォーカシングを組み合わせた完全な設計が可能であり、高温での使用に適しており、シンプルな構造を備えており、高強度の超音波加熱治療に最適な音源です。
(2) 凹球面環状アレイ振動子について。以来、 球面欠損構造の250Khz hifu圧電セラミックス トランスデューサは、優れた高温耐性と集束性能を備えており、近年、このタイプのアーキテクチャの位相制御問題が主に研究されています。凹面 球状の圧電セラミックス を複数の独立したリングに分割し、音場内のある点の音圧が同位相になるように各リングの通電信号を調整することで超音波の集束を実現します。 Qian Shengyouらによるハイパーサーミア用の凹球面形状のトロイダル超音波集束トランスデューサーに関する研究は、凹球面トランスデューサーの自己集束効果の下で、単一の凹球面リングによって生成される音場が依然として集束効果を持っていることを示している。ただし、焦点位置はリングの幅や絞りなどに関係しており、幾何学的焦点ではありません。マルチリングを組み合わせた後、音場内の集束トランスデューサーはシングルリング放射の焦点に対応しません。凹球リングが結合モードを持ち、各リング励振信号の振幅や周波数を変えると、音場の分布が変化して得られます。位相制御されたフォーカシングピエゾが複数のループで実行される場合、フォーカシングトランスデューサの位置は特定の範囲内で調整可能ですが、凹面の曲率半径の選択に注意を払う必要があり、そうでないとフォーカシングが不可能になる可能性があり、ニアフィールド領域の影響を十分に考慮する必要があります。腫瘍の広範囲を治療する場合、マルチリングの組み合わせにより多点加熱を実現し、より優れた治療効果を得ることができます。この集束トランスデューサは、自己集束と位相制御集束の特性を兼ね備え、構造が簡単で耐熱性に優れ、高強度超音波加熱治療に最適な音源です。
(3) 凹面球面アレイトランスデューサ。周波数と組織吸収係数が一定の場合、音響強度が大きくなり、照射時間が長くなり、組織が吸収する熱が多くなり、温度上昇が速くなり、組織が損傷を受けやすくなることが示されています。したがって、治療中は健康な組織への曝露量を最小限に抑える必要があります。 Sun Junxiaら。音響を低減するという観点から、凹面球面セクターアレイトランスデューサーを設計しました。これは、音源の強度と健康な組織の曝露時間を短縮することです。 ＨＩＦＵ圧電セラミックストランスデューサは、等しい面積および形状のいくつかの凹型セクタトランスデューサによって囲まれたトランスデューサグループである（図１）。振動子の三次元モデルであり、振動子を凹球面の軸方向に垂直な面に投影したものである。治療中、トランスデューサーは順番に動作し、同時に動作するのは対向する 2 つのトランスデューサーのみであり、健康な組織が同時に照射される面積は減少します。
結果は、焦点位置の相対的な変化が非常に小さく、焦点効果が理想的であり、健康な組織への曝露量を減らすのに非常に有益であることを示しています。ただし、これを使用すると、 HIFU超音波ピエゾは 健康な組織の放射線量を減少させ、放射線量は病変組織で受信され、超音波集束ピエゾの効果が弱まり、ひいては治療効果に影響を与えます。
