Een eenvoudig instrument voor HIFU-piëzo-meting

HIFU-piëzo voor ultrasoon mes heeft de opmerkelijke voordelen van geen pijn, geen operatie, korte bijwerkingen, korte behandeling en hersteltijd, wat een hotspot is geworden in het onderzoek naar apparatuur voor tumorbehandeling. Vanwege het therapeutische effect moet het echter nog uitgebreid klinisch worden getest. Op basis van promotie en toepassing, met de voortdurende verbetering van apparatuurtechnologie en klinische toepassingstechnologie, zal het hoogenergetische ultrasone mes revolutionaire veranderingen teweegbrengen voor de traditionele methoden voor de behandeling van kanker. Het zogenaamde 'ultrasone mes' maakt gebruik van secundaire focusseringstechnologie om de ultrasone golven die door meerdere sondes worden uitgezonden te focusseren en zo een focusserende piëzo met hoge intensiteit te vormen die de grootte benadert. De ultrasone golven van het behandellichaam worden vanaf de buitenkant van het lichaam van de patiënt door het menselijk lichaam gevormd.

De intensiteit van de hoge focus ultrasone piëzo bij de hoge focus piëzo, en de lokale hoge temperatuur wordt voldoende gegenereerd om de kankercellen te verbranden voor therapeutische doeleinden. De ultrasone intensiteit van een enkele sonde is veel lager en is niet schadelijk voor het menselijk lichaam. Omdat de intensiteitsgradiënt van het brandpunt van de enkele sonde in de axiale richting te klein is om aan de vereisten van de behandeling te voldoen, neemt het ultrasone mes met hoge energie doorgaans de secundaire focusseringsmodus met meerdere sondes aan, zoals weergegeven in FIG. In het bolvormige focusseerlichaam zijn meerdere sondes gemonteerd, afhankelijk van de geometrie van de sonde. Het piëzo-elektrische keramiek dat in de sonde wordt gebruikt, is een ronde bolvormige plaat met een dikte van ongeveer 2 mm. Het is om verschillende redenen moeilijk om de geometrische as en akoestische as van de sonde te garanderen. Strikt samenvallend kunnen de brandpunten van meerdere sondes niet nauwkeurig overlappen en worden er zelfs meerdere brandpunten gevormd, wat de kwaliteit van het brandpunt sterk beïnvloedt.

De test van het geluidsveld van de sonde vereist het ontwerp van een driedimensionale bewegingstester met hoge precisie, die niet alleen een lange ontwerp- en productiecyclus heeft, maar ook hoge apparatuurkosten en een laag gebruikspercentage heeft. Daarom hebben we ten volle gebruik gemaakt van de zeer nauwkeurige 3D-bewegingspositioneringsfunctie van het apparaat zelf, en een set ultrasone veldgeluidshulptestinstrumenten ontworpen om de problemen die we tijdens het ontwikkelingsproces tegenkwamen tegen zeer lage kosten op te lossen.

Multi-sonde is om de geometrische as van het positioneringsoppervlak van meerdere sondes op één punt te focusseren door middel van een mechanische positioneringsmethode, waarbij de akoestische as van de enkele sonde precies samenvalt met de geometrische as. Omdat de behandeling een bepaalde diepte vereist, heeft de enkele sonde een kleine diameter in verhouding tot zijn 'brandpuntsafstand' en vormt het geluidsveld geen punt in het brandpunt zoals de optische lens, maar vormt het een dunne tussenliggende cilindrische vorm nabij het brandpunt. De diameter van Hifu-piëzokristal is kleiner bij de 'focus', en de diameter van de 'focus' wordt groter, maar de verandering is niet groot. Daarom heeft de 'brandpuntsafstand' van het geluidsveld weinig invloed op de focusnauwkeurigheid, en wordt de mate van samenvallen van de akoestische as en de geometrische as bij de 'focus' behandeld. De focusseringsnauwkeurigheid van de eerste meerdere sondes is het grootst.

Het ultrasone mesapparaat heeft een computergestuurd driedimensionaal bewegingsmechanisme, dat de behandelkop kan aandrijven om een ​​driedimensionale nauwkeurige positionering te bereiken, de bewegingsprecisie van Hifu piëzo-keramiek voor ultrasoon mes is ± 0,05 mm, het bewegingsbereik van elke afmetingsbeweging is 250 mm en het centrale gat van de behandelkop heeft een telescopische B-echografie die wordt gebruikt om de laesie te lokaliseren. Omdat de detectie en behandeling door hetzelfde bewegingsmechanisme worden uitgevoerd, is er geen nauwkeurigheidsvereiste voor de behandeling, die de patiënt ondersteunt zolang de positie tijdens de behandeling onveranderd blijft. Om het samenvallen van de akoestische as van de sonde met de geometrische as te detecteren, is het noodzakelijk om de positionele relatie tussen het positioneringsoppervlak van de klemsonde en het bewegingsmechanisme vast te stellen dat de driedimensionale beweging van de meetkopruimte realiseert. Als de hydrofoon van het testgeluidsveld op de behandelkop van het oefenmechanisme is gemonteerd, wordt de meting van ultrasone piëzo-elektrische transducer wordt op de behandeling geplaatst en de sonde wordt aan de onderkant van het zwembad gemonteerd, het is moeilijk om tegenover de sonde te staan, en de vervanging van de sonde kan ook de positie van het behandelingsbed veranderen. 

De meetmethode van het mechanisme is: de sonde wordt gebruikt voor ruimtelijke driedimensionale beweging en de hydrofoon voor het meten van het geluidsveld is vast in het zwembad geplaatst en beweegt niet. De methode is om een ​​hulpmeetinstrument te gebruiken om de sonde op de behandelkop te monteren, en het positioneringsgat van de sonde wordt gepositioneerd door het aanpassingsmechanisme, zodat de as van de sonde het positioneringsgat evenwijdig is aan de verticale richting z-as, en de hydrofoon wordt gepositioneerd met behulp van het kalibratieteststuk om het water te laten luisteren. De meetkop bevindt zich op de as van het positioneringsgat van de sonde, HIFU-piëzokristal vervangt het kalibratieteststuk en installeert de te testen sonde. Het ultrasone geluidsveld wordt getest door een hydrofoon en de hydrofoon wordt in het zwembad bevestigd. De sonde of de behandelkop wordt onder computerbesturing op een bepaalde manier driedimensionaal bewogen. De computer meet en bewaart automatisch de gegevens van elk punt in het geluidsveld, en gebruikt de software om de meetgegevens te verwerken tot het gewenste resultaat van de gebruiker.