Kluczowe technologie w opracowaniu urządzenia do terapii nowotworów za pomocą ultradźwięków o wysokiej intensywności

W ostatnich latach zastosowanie Ultrasonografia przetwornika piezoelektrycznego HIFU w dziedzinie leczenia nowotworów cieszy się dużym zainteresowaniem w kraju i za granicą. Donoszono, że prawie 10 krajowych producentów zainwestowało dużo siły roboczej i zasobów w rozwój zastosowań klinicznych w wielu szpitalach, które osiągnęły wiele pomyślnych raportów, takich jak złośliwe nowotwory kości, rak wątroby, rak piersi, mięsak tkanek miękkich i rak nerek. W grudniu 2002 roku Państwowa Agencja ds. Żywności i Leków sformułowała „Przepisy dotyczące zarządzania badaniami klinicznymi ultradźwiękowych urządzeń ogniskujących o dużej intensywności”, „Wymagania techniczne muszą być uwzględnione w normach dotyczących produktów dotyczących ultradźwiękowych maszyn do ogniskowania o dużej wytrzymałości” oraz „Terapia ultradźwiękowa o wysokiej intensywności”. Wymagania techniczne Przetworniki piezoelektryczne HIFU dla instrukcji są odpowiednie do stosowania urządzenia, a wymagania techniczne dotyczące analizy efektów ultradźwiękowej maszyny ogniskującej o dużej intensywności zostały opublikowane w sierpniu 2003 roku w administracjach ds. żywności i leków województw (powiaty, gminy) i są zobowiązane do ich przestrzegania. Zagraniczne prace na temat podstawowych badań nad HIFU są głębsze i bardziej szczegółowe, ale ze względu na zarządzanie laboratorium klinicznym i zasoby, jest to stosunkowo późne w praktyce klinicznej. Z punktu widzenia rozwoju inżynieryjnego w artykule kompleksowo przedstawiono kluczowe technologie opracowane w ostatnich latach podczas opracowywania maszyn do terapii nowotworów ukierunkowanych na chrapanie o wysokiej intensywności, w celu dalszego rozwoju i odniesienia.

System ultrasonografii skupionej o wysokiej intensywności bezpośrednio wytwarza ogniska ultradźwiękowe HIFU o wystarczającej mocy. Odpowiednia częstotliwość i rozmiar oddziałują na zmianę w krótkim czasie, np. zgodnie z wymaganiami technicznymi, które muszą być zawarte w specyfikacji produktu dla USG HIFU w leczeniu

maszyny do terapii. Przewiduje się, że przetworniki ultradźwiękowe stosowane w terapii ultradźwiękami skupionymi o dużym natężeniu mają częstotliwość roboczą mieszczącą się w zakresie od 4,5 do 5 MHz. Maksymalne natężenie dźwięku przy ogniskowej głowicy zabiegowej jest nie mniejsze niż opór lochy, a amplituda pola dźwiękowego jest większa niż płat główny. Amplituda jest mniejsza niż 8 dB, a pole przekroju poprzecznego obszaru ogniska akustycznego jest ograniczone spadkiem ciśnienia akustycznego o 6 dB. Obecnie istnieją dwa główne typy skupionych sond ultradźwiękowych o dużej intensywności do zastosowań klinicznych: jeden to ogniskowanie wielomacierzowe, co oznacza, że ​​w obszarze ogniskowym nałożonych jest wiele małych przetworników ultradźwiękowych w celu uzyskania dużej gęstości mocy w głębi ogniskowej; drugi to przetwornik jednostkowy. W środku sondy zwykle umieszcza się okrągły otwór i ultradźwiękową sondę monitorującą B, aby osiągnąć cel lokalizacji zmiany i monitorowania procesu. Ogólnie rzecz biorąc, obecnie stosowane piezoelektryczne przetworniki ultradźwiękowe o dużym natężeniu skupiają się na materiałach ceramicznych PZT, które mają wysoką sprawność elektromechaniczną, ale są podatne na odpryskiwanie. Jeśli chodzi o przetworniki, wyróżnia się głównie dwa rodzaje soczewek wibracyjnych i wklęsłych, sferycznych powłok samoogniskowych. Sonda ultradźwiękowa o wysokiej intensywności skupiająca w trybie soczewki akustycznej jest mniej wydajna ze względu na efekt tłumienia samej soczewki, a sama soczewka akustyczna pochłania fale ultradźwiękowe, co również łatwo odkształca soczewkę akustyczną.

Zmieniając odpowiedni obiektyw, łatwo wyregulować ogniskową.piezoelektryczna ceramiczna ultradźwiękowa maszyna do leczenia nowotworów o wysokiej intensywności . Opracowana i wyprodukowana na wczesnym etapie Skoncentrowany przetwornik ultradźwiękowy o dużej intensywności w trybie samoogniskowania wklęsłej sferycznej powłoki jest stosunkowo prosty w analizie teoretycznej i systemie sterowania wzmacniacza mocy. Ma dojrzałą metodę analizy i projektowania i łatwo jest uzyskać ogniskową idealnego kształtu. Jednakże wielkogabarytowe płytki piezoelektryczne o dużej mocy z wklęsłą kulistą powłoką są dość trudne w procesie produkcyjnym; istnieją również pewne ograniczenia w użyciu, takie jak niezdolność do wytrzymania obciążeń udarowych o dużej udarności ze względu na jednorodność materiałów waflowych, a także skłonność do występowania wafli. Ogniskowa piezoelektrycznego HIFU jest bezpośrednio określona przez geometrię i nie można jej regulować. Dlatego też jego zastosowanie ma również pewne ograniczenia. Typowe skupione przetworniki ultradźwiękowe o dużej intensywności mają geometrię od około 60 do 120 mm, ogniskową od 40 do 280 m i ogniskową gęstość mocy 300°cc/m.

W celu poprawy efektywności ww ceramika piezoelektryczna do kalkulatora utraty wagi długa z przetwornikiem ultradźwiękowym, ulepszono konstrukcję przetwornika jednostkowego, a po przeciwnej stronie kryształu piezoelektrycznego pozostawiono wnękę, dzięki czemu część fali ultradźwiękowej rozchodząca się w przeciwnym kierunku jest regularnie odbijana, w kierunku dodatnim. Nałożony jest nałożony czujnik ultradźwiękowy, co znacznie zwiększa wydajność przetwornika.