Îmbunătățirea tehnică a traductorului HIFU

(1) Despre traductorul cu matrice inelară plană. O zonă circulară mică concentrică este săpată în centrul sursei cu piston circular pentru a forma o sursă de sunet plană inelară. Presiunea sonoră generată de sursa de sunet plană inelară în orice punct al spațiului poate fi privită ca presiunea sonoră generată de planul circular pozitiv înconjurat de diametrul exterior al piezo-ceramicii HIFU și de sursa de piston plană circulară negativă înconjurată de diametrul interior al unui inel. Când mai multe inele piezoelectrice sunt excitate în același timp, presiunea sonoră generată de fiecare cerc într-un anumit punct de pe axa sunetului va avea o diferență de fază. În funcție de faza presiunii sonore generate de un inel într-un anumit punct de pe axa acustică, este necesar ca semnalul de excitație energizat pe fiecare inel să poată fi calculat, astfel încât presiunea sonoră este generată de fiecare inel în acel punct este în fază, Acest punct realizează piezo focalizat de mare intensitate . Qian Shengyou a introdus sursa de sunet negativă pentru a calcula caracteristicile câmpului sonor ale traductorului matrice inelar sferic concav și a studiat focalizarea combinației cu mai multe inele și controlul fazei cu mai multe inele. Studiile au arătat că un singur inel îngust este utilizat pentru tratamentul tumorilor mai mici, iar terapia cu încălzire în mai multe puncte poate fi realizată printr-o combinație cu mai multe inele pentru o gamă largă de zone de tratament. Acest traductor poate fi proiectat complet pentru a combina autofocalizarea și focalizarea controlată pe fază, care este potrivită pentru utilizarea la temperaturi ridicate și are o structură simplă, care este o sursă de sunet ideală pentru tratamentul de încălzire cu ultrasunete de mare intensitate.

(2) Despre traductorul cu matrice inelară sferică concavă. Din momentul în care Traductorul din ceramică piezo-hifu de 250Khz al structurii sferice-deficiente are o rezistență bună la temperatură ridicată și performanță de focalizare, oamenii au studiat în principal problema controlului de fază a acestui tip de arhitectură în ultimii ani. Concavul piesa ceramică piezoelectrică sferică este împărțită într-o multitudine de inele independente, iar semnalele de energizare ale inelelor respective sunt ajustate astfel încât presiunea sonoră la un anumit punct al câmpului sonor să fie în fază pentru a obține focalizarea ultrasonică. Cercetările lui Qian Shengyou și colab. asupra traductorului de focalizare ultrasonic toroidal în formă de suprafață sferică concav pentru hipertermie arată că, sub efectul de autofocalizare al traductorului sferic concav, câmpul sonor este generat de un singur inel sferic concav are încă un efect de focalizare. Totuși, poziția de focalizare este legată de lățimea inelului, diafragma etc. și nu este la focalizarea geometrică. După combinarea cu mai multe inele, traductorul de focalizare în câmpul sonor nu corespunde punctului de focalizare al radiației cu un singur inel. Când inelul sferic concav are modul de combinare și amplitudinea sau frecvența fiecărui semnal de excitare inel este modificată, distribuția câmpului sonor se va modifica și va fi obținută. Atunci când piezo-ul de focalizare controlat de fază se efectuează pe mai multe bucle, poziția traductorului de focalizare este reglabilă într-un anumit interval, dar trebuie acordată atenție alegerii razei de curbură a suprafeței concave, altfel ar putea să nu fie posibilă focalizarea, iar influența regiunii câmpului apropiat trebuie luată în considerare pe deplin. Când se tratează o zonă mare a tumorii, încălzirea în mai multe puncte poate fi realizată printr-o combinație cu mai multe inele pentru a obține un efect terapeutic mai bun. Acest traductor de focalizare combină caracteristicile autofocalizării și focalizării controlate pe fază, care are o structură simplă și rezistență la temperaturi ridicate și este o sursă de sunet ideală pentru tratamentul de încălzire cu ultrasunete de mare intensitate.

(3) Traductor cu matrice sferică concavă. Se arată că, în cazul frecvenței constante și al coeficientului de absorbție a țesuturilor, cu cât este mai mare intensitatea sunetului, cu atât timpul de iradiere este mai lung, cu atât țesutul absoarbe mai multă căldură, cu atât temperatura crește mai repede și cu cât este mai susceptibil, țesutul este afectat. Prin urmare, cantitatea de expunere la țesutul sănătos trebuie redusă la minimum în timpul tratamentului. Sun Junxia și colab. a proiectat un traductor cu matrice de sector sferic concav din aspectele de reducere a sunetului.este intensitatea sursei și reducerea timpului de expunere a țesutului sănătos. Traductorul din ceramică piezo HIFU este un grup de traductoare înconjurat de mai multe traductoare cu sectoare concave de suprafață și formă egale, FIG. este un model tridimensional al traductorului, este un traductor la proiecție într-un plan perpendicular pe direcția axială a suprafeței sferice concave. in timpul tratamentului, traductorul este actionat pe rand si doar doi traductoare opuse functioneaza odata, iar zona iradiata de tesutul sanatos in acelasi timp va fi redusa.

Rezultatele arată că modificarea relativă a poziției de focalizare este foarte mică, efectul de focalizare este ideal și este foarte benefic să se reducă cantitatea de expunere la țesutul sănătos. Cu toate acestea, utilizarea acestui Piezo-ul cu ultrasunete HIFU reduce cantitatea de radiații în țesutul sănătos, iar cantitatea de radiații este primită de țesutul bolnav, iar efectul piezo-ului focalizării cu ultrasunete este slăbit, ceea ce afectează la rândul său efectul terapeutic.