Nyckelteknologier i utvecklingen av högintensiv fokuserad ultraljudstumörterapimaskin

Under senare år har tillämpningen av HIFU piezo transducer ultraljud inom området för tumörbehandling har varit mycket oroad hemma och utomlands. Det har rapporterats att nästan 10 inhemska tillverkare har investerat mycket arbetskraft och resurser för att utveckla de kliniska tillämpningarna på de många sjukhusen, vilket har uppnått en hel del framgångsrika rapporter, såsom maligna bentumörer, levercancer, bröstcancer mjukdelssarkom och njurcancer. I december 2002 formulerade State Food and Drug Administration'Regler om klinisk forskningshantering av högintensiva ultraljudsfokuseringsmaskiner', 'Tekniska krav måste omfattas av produktstandarder för högstyrka ultraljudsfokuseringsmaskiner' och 'Högintensiv ultraljudsfokuseringsterapi för' HIFU-omvandlaren piezokeramik för instruktionerna är lämpliga för användning av maskinen och de tekniska kraven för analys av effekterna av den högintensiva ultraljudsfokuseringsmaskinen publicerades i augusti 2003 i livsmedels- och läkemedelsförvaltningarna i provinserna (distrikt, kommuner), och är skyldiga att följa implementeringen. Utländska arbeten om HIFUs grundforskning är mer djupgående och specifik, men på grund av dess kliniska laboratorieledning och resurser är det relativt sent i klinisk praktik. Ur perspektivet av ingenjörsutveckling, introducerar detta dokument på ett omfattande sätt de nyckelteknologier som utformats i utvecklingen av högintensiva fokuserade snarkningstumörterapimaskiner under de senaste åren för vidare utveckling och referens.

Det högintensiva fokuserade ultraljudssystemet producerar direkt HIFU ultraljudsbrännpunkter med tillräcklig kraft. motsvarande frekvens och storlek verkar på lesionen på kort tid .t.ex. i enlighet med de tekniska krav som måste ingå i produktspecifikationerna för HIFU ultraljud för medicinering

terapimaskiner. Det föreskrivs att ultraljudsgivarna används i högintensiv fokuserad ultraljudsterapi har en arbetsfrekvens mellan 4,5 och 5 MHz. Den maximala ljudintensiteten för behandlingshuvudets brännvidd är inte mindre än sugmotståndet, och ljudfältets amplitud är större än huvudloben. Amplituden är lägre än 8 dB, och tvärsnittsarean för det akustiska fokalområdet begränsas av ett ljudtryckfall på 6 dB. För närvarande finns det två huvudtyper av högintensiva fokuserade ultraljudssonder för klinisk tillämpning: den ena är multi-array-fokusering, det vill säga att använda flera små ultraljudsomvandlare i en fokalisk region för att uppnå en fokalisk effekt; den andra är en enhetsgivare. I mitten av sonden placeras vanligtvis ett cirkulärt hål och en B ultraljudsövervakningssond placeras för att uppnå syftet med lesionslokalisering och processövervakning. I allmänhet använder nuvarande högintensiva fokuserade ultraljudsgivare piezoelektriska PZT-keramiska material, som har hög elektromekanisk effektivitet men är benägna att flisa. När det gäller givare finns det huvudsakligen två typer av vibratorlins och konkav sfärisk skalsjälvfokusering. Den högintensiva fokuserande ultraljudssonden i det akustiska linsläget är mindre effektiv på grund av själva linsens dämpningseffekt, och den akustiska linsen i sig är absorptionen av ultraljudsvågor som också lätt deformerar den akustiska linsen.

Genom att byta lämplig lins är det enkelt att justera brännvidden.Högintensiv fokuserad piezoelektrisk keramisk ultraljuds tumörbehandlingsmaskin utvecklad och producerad i ett tidigt skede. Den högintensiva fokuserade ultraljudsgivaren i det konkava sfäriska skalets självfokuserande läge är relativt enkel i teoretisk analys och styrsystem för effektförstärkaren. Den har en mogen analys- och designmetod, och det är lätt att inse brännvidden för den ideala formen. Emellertid är piezoelektriska skivor med hög effekt och konkava sfäriska skal av stor storlek ganska svåra i tillverkningsprocessen; det finns också vissa begränsningar i användningen, såsom oförmågan att motstå slagbelastningar med hög slagpåverkan på grund av likformigheten hos wafermaterial, och wafers är benägna att uppstå. Brännvidden för HIFU-piezo bestäms direkt av geometrin och kan inte justeras. Därför har dess tillämpning också vissa begränsningar. Typiska högintensiva fokuserade ultraljudsgivare har en geometri på cirka 60 till 1 20 mm, en brännvidd på 40 till 2 80 m och en brännviddseffekttäthet på 300°cc/m.

För att förbättra effektiviteten av piezokeramik för viktminskningsräknare en lång med ultraljudsgivare, strukturen på enhetsgivaren förbättras, och ett hålrum lämnas på motsatt sida av den piezoelektriska kristallen, så att delen av ultraljudsvågen fortplantar sig i motsatt riktning reflekteras regelbundet, med den positiva riktningen, den överlagrade effekten av sensorn överlagras kraftigt. givare.