Un instrument simplu de măsurare piezo HIFU

Piezo HIFU pentru cuțitul cu ultrasunete are avantajele remarcabile ale lipsei de durere, fără intervenții chirurgicale, efecte secundare scurte, timp scurt de tratament și recuperare, care a devenit un punct fierbinte în cercetarea echipamentelor de tratare a tumorilor. Cu toate acestea, datorită efectului său terapeutic, nu a fost încă testat clinic pe scară largă. Pe baza promovării și aplicării, cu îmbunătățirea continuă a tehnologiei echipamentelor și a tehnologiei de aplicare clinică, cuțitul cu ultrasunete de înaltă energie va aduce schimbări revoluționare pentru metodele tradiționale de tratare a cancerului. Așa-numitul „cuțit cu ultrasunete” folosește tehnologia de focalizare secundară pentru a focaliza undele ultrasonice emise de mai multe sonde pentru a forma un piezo de focalizare de mare intensitate care se aproximează la dimensiunea . Undele ultrasonice din corpul de tratament sunt formate din exteriorul corpului pacientului prin corpul uman.

Intensitatea piezo-ul cu ultrasunete cu focalizare mare la piezo-ul cu focalizare mare, iar temperatura locală ridicată este generată suficient pentru a arde celulele canceroase în scopuri terapeutice. Intensitatea ultrasonică a unei singure sonde este mult mai mică și nu dăunează corpului uman. Deoarece gradientul de intensitate a punctului focal al sondei unice în direcția axială este prea mic pentru a îndeplini cerințele tratamentului, cuțitul cu ultrasunete de înaltă energie adoptă în general modul de focalizare secundară cu mai multe sonde, așa cum este arătat în FIG. În corpul de focalizare sferic sunt montate mai multe sonde, în funcție de geometria sondei. Ceramica piezoelectrică utilizată în sonda este o placă sferică circulară cu o grosime de aproximativ 2 mm. Este dificil să se garanteze axa geometrică și axa acustică a sondei din diverse motive. Strict coincidente, punctele focale ale mai multor sonde nu pot fi suprapuse cu precizie și chiar se formează mai multe puncte focale, ceea ce afectează foarte mult calitatea punctului focal.

Testarea câmpului sonor al sondei necesită proiectarea unui tester de mișcare tridimensional de înaltă precizie, care nu numai că are un ciclu lung de proiectare și fabricație, dar are și costuri ridicate ale echipamentelor și o rată scăzută de utilizare. Prin urmare, am folosit pe deplin funcția de poziționare a mișcării 3D de înaltă precizie a dispozitivului în sine și am proiectat un set de instrumente auxiliare de testare a sunetului de câmp ultrasonic pentru a rezolva problemele întâlnite în procesul de dezvoltare la un cost foarte scăzut.

Multi-sondă este de a focaliza axa geometrică a suprafeței de poziționare a mai multor sonde la un punct prin metoda de poziționare mecanică, care necesită ca axa acustică a sondei unice să coincidă exact cu axa geometrică. Deoarece tratamentul necesită o anumită adâncime, sonda unică are un diametru mic în raport cu „distanța sa focală”, iar câmpul său sonor nu formează un punct la punctul focal ca lentila optică, ci formează o formă cilindrică intermediară subțire lângă punctul focal. Diametrul cristalului piezo Hifu este mai mic la 'focalizare', iar diametrul 'focalizării' devine mai mare, dar schimbarea nu este mare. Prin urmare, „distanța focală” a câmpului sonor are un efect redus asupra preciziei focalizării, iar gradul de coincidență a axei acustice și a axei geometrice la „focalizare” este tratat. Precizia de focalizare a primelor sonde multiple este cea mai mare.

Dispozitivul de cuțit cu ultrasunete are un mecanism de mișcare tridimensional controlat de computer, care poate conduce capul de tratament pentru a obține o poziționare precisă tridimensională, precizia mișcării Piezoceramica Hifu pentru cuțitul cu ultrasunete este de ± 0,05 mm, intervalul de mișcare a fiecărei mișcări de dimensiune este de 250 mm, iar orificiul central al capului de tratament are un ultrasunet B telescopic pentru a localiza leziunea. Deoarece detectarea și tratamentul sunt efectuate prin același mecanism de mișcare, nu există o cerință de precizie pentru tratament, care sprijină pacientul atâta timp cât poziția este menținută neschimbată în timpul tratamentului. Pentru a detecta coincidența axei acustice a sondei cu axa geometrică, este necesar să se stabilească relația de poziție între suprafața de poziționare a sondei de prindere și mecanismul de mișcare care realizează mișcarea tridimensională a spațiului capului de măsurare. Dacă hidrofonul câmpului sonor de testare este montat pe capul de tratament al mecanismului de exercițiu, măsurarea traductorul piezoelectric cu ultrasunete este plasat pe tratament, iar sonda este montată pe partea inferioară a piscinei, este dificil să se opună sondei, iar înlocuirea sondei poate schimba și poziția patului de tratament. 

Metoda de măsurare a mecanismului este: sonda este utilizată pentru mișcarea tridimensională spațială, iar hidrofonul pentru măsurarea câmpului sonor este fixat în bazin și nu se mișcă. Metoda este de a utiliza un instrument de măsurare auxiliar pentru a monta sonda pe capul de tratament, iar orificiul de poziționare al sondei este poziționat de mecanismul de reglare, astfel încât axa sondei este orificiul de poziționare paralel cu direcția verticală a axei z, iar hidrofonul este poziționat utilizând piesa de testare de calibrare pentru a face ca apa să asculte. Capul de măsurare este situat pe axa orificiului de poziționare a sondei, Piezocristalul HIFU înlocuiește piesa de testare de calibrare și instalează sonda care urmează să fie testată. Câmpul sonor ultrasonic este testat de un hidrofon, iar hidrofonul este fixat în piscină. Sonda sau capul de tratament este deplasat tridimensional într-un anumit mod sub control computerizat. Calculatorul măsoară și salvează automat datele fiecărui punct din câmpul sonor și utilizează software-ul pentru a procesa datele de măsurare în rezultatul dorit de utilizator.