Ключові технології в розробці високоінтенсивного сфокусованого ультразвукового апарату для лікування пухлин

В останні роки застосування о Ультразвуковий п’єзоперетворювач HIFU у сфері лікування пухлин був широко стурбований у країні та за кордоном. Повідомлялося, що майже 10 вітчизняних виробників інвестували багато робочої сили та ресурсів у розвиток клінічних застосувань у багатьох лікарнях, які досягли досить багатьох успішних звітів, таких як злоякісні пухлини кісток, рак печінки, рак молочної залози, саркома м’яких тканин і рак нирок. У грудні 2002 року Державне управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів сформулювало 'Положення про управління клінічними дослідженнями ультразвукових фокусуючих машин високої інтенсивності', 'Технічні вимоги повинні бути включені в стандарти продукції високоміцних ультразвукових фокусуючих машин' і 'Терапію ультразвуковим фокусуванням високої інтенсивності' Технічні вимоги Інструкції з п’єзокерамічного перетворювача HIFU придатні для використання машини, а технічні вимоги до аналізу ефектів високоінтенсивного ультразвукового фокусуючого пристрою опубліковані в серпні 2003 року в управліннях харчових продуктів і ліків провінцій (районів, муніципалітетів) і є обов’язковими для виконання. Зарубіжні роботи з фундаментальних досліджень HIFU більш глибокі та конкретні, але через клінічну лабораторію та ресурси відносно пізні у клінічній практиці. З точки зору інженерних розробок, ця стаття всебічно представляє ключові технології, розроблені під час розробки апаратів високоінтенсивної фокусованої терапії пухлин хропіння в останні роки для подальшого розвитку та використання.

Система високоінтенсивного сфокусованого ультразвуку безпосередньо створює фокальні плями ультразвуку HIFU достатньої потужності. Відповідна частота та розмір впливають на вогнище ураження за короткий проміжок часу. Наприклад, відповідно до технічних вимог, які повинні бути включені в специфікації продукту для УЗД HIFU для прийому ліків

терапевтичні машини. Встановлено, що ультразвукові перетворювачі, які використовуються у високоінтенсивній фокусованій ультразвуковій терапії, мають робочу частоту від 4,5 до 5 МГц. Максимальна інтенсивність звуку фокусної відстані лікувальної головки не менше опору свиноматки, а амплітуда звукового поля більше головної пелюстки. Амплітуда нижча за 8 дБ, а площа поперечного перерізу акустичної фокальної області обмежена падінням звукового тиску в 6 дБ. На даний момент існує два основних типи високоінтенсивних сфокусованих ультразвукових зондів для клінічного застосування: один — багатоматричне фокусування, тобто використання декількох невеликих ультразвукових перетворювачів, накладених у фокальній області для досягнення високої щільності потужності фокусної глибини; інший є одиничним перетворювачем. У центрі зонда, як правило, розміщують круглий отвір, а ультразвуковий моніторинговий зонд B розміщують для визначення місця ураження та моніторингу процесу. Загалом, сучасні п’єзоелектричні високоінтенсивні сфокусовані ультразвукові перетворювачі використовують керамічні матеріали PZT, які мають високу електромеханічну ефективність, але схильні до відколів. Що стосується перетворювачів, існує в основному два типи вібраційних лінз і самофокусування увігнутої сферичної оболонки. Високоінтенсивний фокусуючий ультразвуковий зонд у режимі акустичної лінзи є менш ефективним через ефект ослаблення самої лінзи, а сама акустична лінза є поглинанням ультразвукових хвиль, які також легко деформують акустичну лінзу.

Змінивши відповідний об'єктив, можна легко відрегулювати фокусну відстань.Високоінтенсивна сфокусована п'єзоелектрична керамічна ультразвукова машина для лікування пухлин, розроблена та виготовлена ​​на ранній стадії. Високоінтенсивний сфокусований ультразвуковий перетворювач у режимі самофокусування увігнутої сферичної оболонки відносно простий у теоретичному аналізі та системі керування підсилювачем потужності. Він має зрілий аналіз і метод проектування, і легко реалізувати фокусну відстань ідеальної форми. Однак великогабаритні високопотужні п'єзоелектричні пластини з увігнутою сферичною оболонкою є досить складними у процесі виробництва; є також деякі обмеження у використанні, такі як нездатність витримувати сильні ударні навантаження через однорідність матеріалів пластини, і пластини схильні до появи. Фокусна відстань п’єзо HIFU безпосередньо визначається геометрією та не може бути відрегульована. Тому його застосування також має певні обмеження. Типові датчики сфокусованого ультразвуку високої інтенсивності мають геометрію приблизно від 60 до 120 мм, фокусну відстань від 40 до 280 м і щільність фокусної потужності 300°cc/м.

З метою підвищення ефективності в П’єзокерамічний калькулятор для схуднення довгий з ультразвуковим перетворювачем, структура блоку перетворювача вдосконалена, а порожнина залишається на протилежній стороні п’єзоелектричного кристала, так що частина ультразвукової хвилі, що поширюється в протилежному напрямку, регулярно відбивається, з позитивним напрямком. Накладений ультразвуковий датчик накладається, що значно підвищує ефективність перетворювача.