Prinsip tumpuan tatasusunan berperingkat ultrasonik

Untuk transduser tatasusunan linear multivariate dengan elemen tatasusunan Zn+1, jika semua elemen tatasusunan memancarkan gelombang bunyi pada masa yang sama, Biarkan nilai tekanan bunyi unsur tatasusunan pada titik F ialah p: maka jumlah tekanan bunyi bagi nilai titik F ialah: p

Oleh kerana jarak elemen garisan masing-masing mencapai titik F untuk difokuskan dalam medium adalah berbeza, dan kelajuan bunyi dalam medium seragam adalah malar, masa di mana gelombang bunyi Seramik piezo HIFU dipancarkan oleh elemen tatasusunan masing-masing, yang mencapai titik F juga berbeza. Mengikut jarak antara setiap elemen tatasusunan dan titik F, kelewatan tertentu ditambah apabila setiap elemen tatasusunan menghantar isyarat, supaya elemen tatasusunan jauh dari titik F yang mula-mula menghantar isyarat, dan elemen tatasusunan yang lebih dekat dengan titik F memancarkan isyarat. Dan mengawal panjang setiap satu Penderia piezoelektrik HIFU supaya semua isyarat mencapai titik F pada masa yang sama, medan bunyi terfokus boleh dibentuk. Pendekatan ini membolehkan tatasusunan transduser menjadi setara dengan transduser cekung apabila menghantar isyarat.

Dalam bidang rawatan kanser klinikal, teknologi rawatan ultrabunyi tertumpu intensiti tinggi (HIFU) sebagai teknologi terapi haba tumor bukan invasif, yang telah digunakan dalam rawatan tumor hati, fibroid rahim, kanser payudara, kanser buah pinggang, kanser pankreas dan rongga perut dalam yang lain, Antara tumor pepejal. Probe rawatan ultrasound koronal sfera berbilang tatasusunan ialah jenis probe baharu untuk Sistem transduser seramik piezoelektrik Hifu , yang boleh merealisasikan rawatan imbasan fokus secara fleksibel dan cepat melalui pemfokusan elektronik. Walau bagaimanapun, kuar jenis ini mempunyai struktur yang rumit dan banyak parameter reka bentuk tatasusunan, yang menyukarkan reka bentuk dan pembuatan. Cara mendapatkan probe rawatan ultrasound koronal sfera berbilang susun dengan kesan pemfokusan yang ideal adalah pada kos yang lebih rendah dan kaedah reka bentuk dan kaedah pembuatan yang lebih mudah.

Topik ini mencadangkan jenis reka bentuk kuar baharu, yang menggunakan bilangan terhad heksagon biasa dengan bentuk dan saiz yang sama. Sebagai elemen tatasusunan kuar, seramik rata dibentangkan padat oleh permukaan mahkota sfera, dan akhirnya kuar ultrasonik tertumpu intensiti tinggi dihasilkan pada kos rendah. Kandungan tesis terutamanya merangkumi dua bahagian. Pertama, platform membangun untuk probe ultrabunyi berintensiti tinggi dua dimensi telah dibina. Platform ini termasuk reka bentuk struktur tatasusunan medan bunyi rawatan permukaan mahkota sfera dan proses pembuatan probe yang direalisasikan oleh percetakan 3D dan teknologi CNC.

Platform pembangunan probe mempunyai penyelidikan dan aplikasi saintifik tertentu, pada asasnya memenuhi keperluan platform teknikal reka bentuk dan pembangunan probe rawatan piezo fokus tinggi ultrasonik , yang menyediakan platform ringkas untuk reka bentuk struktur tatasusunan probe rawatan HIFu, dan menyediakan penyelesaian pembuatan proses probe yang mudah, kos rendah dan pantas. Akhirnya, dengan platform, tesis ini membangunkan sfera berbilang elemen Siasatan impedans transduser Hifu piezo dengan elemen matriks 125mm, elemen heksagon biasa dengan panjang sisi 2.5mm, frekuensi resonans 2MHz dan jejari kelengkungan 60 mm. Hasil medan bunyi dalam struktur tatasusunan menunjukkan bahawa panjang fokus ialah 1.5x l.5x7.5mm, julat pesongan maksimum pada satah fokus ialah 6mm, dan jarak pesongan paksi maksimum sepanjang arah pancaran rasuk ialah 6mm. Selain itu, ujian prestasi probe mendapati kuar mempunyai kedalaman fokus minimum fokus fizikal sehingga 1x1x3m di bawah pengujaan nadi pendek.