Медичний високочастотний фокусований ультразвуковий датчик

Важливість медичного ультразвукового перетворювача показана в усій системі ультразвукової візуалізації, яка може безпосередньо впливати на продуктивність зображення в системі ультразвукової візуалізації. З розвитком п’єзоелектричних матеріалів, удосконаленням виробничого процесу та комп’ютера частота ультразвукової діагностики зростає. Високочастотний ультразвуковий перетворювач (центральна частота> 20 МГц), зокрема, високочастотний фокусований ультразвуковий перетворювач може збільшити роздільну здатність зображення цільової області. Високочастотний ультразвуковий перетворювач має широку перспективу застосування в ультразвуковому біологічному мікроскопі (UBM), фотоакустичній діагностиці (PAI), внутрішньосудинному ультразвуку (IVUS), експериментах на малих тваринах та інших застосуваннях. У цій статті було підготовлено високу ефективність п’єзоелектричних композитів 3 типів. П’єзоелектричні композитні матеріали є сферичною та циліндричною лінією. Ультразвуковий високофокусний п'єзо був успішно виготовлений. Основна робота, включена в цей документ, показана наступним чином:

    (l) По-перше, основна структура Ультразвуковий перетворювач , включаючи матеріал і характеристики кожного компонента, аналізуються та класифікуються. Результати показують, що п’єзоелектричні композити 3 типів більше підходять для високочастотних HIFU-півсфера фокусує п’єзоелектрику, ніж однофазні п’єзоелектричні матеріали, через високий механічний коефіцієнт зв’язку, низький акустичний опір, низьку діелектричну проникність, низьку діелектричну проникність, низький механічний коефіцієнт якості, кращу гнучкість і керованість;

    (2) По-друге, механічні та акустичні властивості п’єзоелектрика 3 типу моделюють композитні матеріали. Результати показують, що коли об’ємна частка коливається від 30% до 80%, механічні та акустичні властивості Ультразвуковий п'єзоперетворювач hifu змінив композитні матеріали. Електромеханічний коефіцієнт зв'язку майже в 1,5 рази перевищує однофазну п'єзоелектричну кераміку, а швидкість звуку збільшується зі збільшенням об'ємної частки п'єзоелектричної керамічної фази.

    (3) По-третє, дрібні частинки частинок оксиду алюмінію з різними об’ємними частками леговані силіконовою гумою RTV615. І властивості Високофокусуючі п’єзодатчики, такі як швидкість звуку, акустичне затухання, акустичний імпеданс, досліджуються під час теоретичного моделювання на основі моделі Девейні Левінка та експериментальної перевірки.

  (4) Нарешті виготовлено високочастотне самофокусування (центральна частота 15–50 МГц) п’єзоперетворювач HIFU. Форма хвилі в часовій області та характеристики звукового поля перевіряються та аналізуються. Результати показують, що обидва типи сфокусованого ультразвукового перетворювача мають кращі характеристики фокусування (глибина фокусування <10 мм) і просторову роздільну здатність (латеральна та аксіальна роздільна здатність менше 200 мкм). На майбутнє Застосування медичної ультразвукової діагностики, як-от визначення тонкої структури поверхневої тканини, застосування експерименту з невеликими тваринами та фотоакустичне зображення, виготовлені П'єзоелектричний кристалічний перетворювач HIFU має багатообіцяюче важливе прикладне значення.