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-півкуля 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. Коефіцієнт електромеханічного зв'язку майже в 1,5 рази перевищує однофазну п'єзоелектричну кераміку, а швидкість звуку збільшується зі збільшенням об'ємної частки фази п'єзоелектричної кераміки.

    (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, вивчаються під час теоретичного моделювання на основі моделі Девейні Левінка та експериментальної перевірки.

  (4) Нарешті виготовлено п’єзоперетворювач HIFU з високочастотним самофокусуванням (центральна частота становить 15–50 МГц). Форма хвилі в часовій області та характеристики звукового поля перевірені та проаналізовані. Результати показують, що обидва типи сфокусованого ультразвукового перетворювача мають кращі характеристики фокусування (глибина фокусування <10 мм) і просторову роздільну здатність (бокова 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.