Conception structurelle du traitement de l'élément de réseau HIFU

Les paramètres de conception duHifu Piezo Ceramicaffecter directement les performances et le coût de production du système. Cet article est basé sur la fondation matérielle existante du laboratoire, basé sur le modèle de tableau ultrasonore de la couronne sphérique, la conception de base des paramètres de sonde est proposée. (1) Lorsque la conception est de la sonde, nous devons considérer les paramètres de performance du système de lancement. Le nombre de canaux utilisés par le module d'émetteur du système de traitement HIFU est 128. Par conséquent, lors de la conception duTransducteur en céramique piézoélectrique HIFU, combinée aux caractéristiques structurelles du modèle de tableau ultrasonique conçu cette fois, la fréquence de résonance de l'élément de tableau est un paramètre de conception très important. Dans la conception de la sonde HIFU, la fréquence de fonctionnement de la sonde est généralement comprise entre 0,5 MHz et 4 MHz. Nous avons choisi 2 MHz comme fréquence de résonance de cette sonde.

(1) La courbure du rayon R du réseau HIFU sphérique de la couronne est sélectionnée pour être 60 mm dans cette conception.

(2) Déterminer la longueur du bord de plage de l'élément de réseau en fonction de la taille de la zone de traitement clinique. La largeur du faisceau à chaque profondeur de focus dans leCristal piézoélectrique hifuLa sonde est définie comme le ROI complet FLHM, où le ROI est de la taille de la région de traitement de la section transversale du faisceau acoustique. Selon les exigences cliniques, la taille de la zone d'expectorations est traitée par la sonde dans cette conception est définie sur ROI> 10 mm, donc FLHM> 10 est combiné avec la formule ci-dessus peut obtenir un <3,2 mm.

(3) Déterminer la plage de paramètres DCENTER et PZTEDGEL dans la couronne sphérique du modèle de tableau ultrasonique pour garantir que le modèle de tableau, qui ne provoque pas le chevauchement des éléments de réseau dans ces gammes. Pour le modèle de tableau ultrasonore de la couronne sphérique, lorsque le R est de 60, afin de garantir que les éléments de tableau ne se chevauchent pas et les paramètres duPiézo ultrasonique High Focussont tous 1. 7pztedgel.

(4) Après avoir déterminé les valeurs N, R, F, PztedGel <3,2, DCenter / PztedGel commence à partir de la valeur minimale de 1,7, et calcule les caractéristiques du champ sonore (plage de déflexion maximale, longueur focale) du tableau dans tous les cas de 1,7 , pztedgel <3,2. À la recherche du taux de remplissage, la surface de la couronne sphérique est la plus élevée, la distance focale est la plus petite et la plage de déviation est la plus grande. Le DCenter / PztedGel est augmenté de 0,1 et le calcul ci-dessus s'est poursuivi. La même excellente solution dePiézo à forte focus ultrasoniquese trouve dans les résultats du calcul actuel et les deux excellentes solutions ont été effectuées deux fois. À titre de comparaison, la solution avec le taux de remplissage le plus élevé est la plus petite région focale et la plus grande plage de déviation est sélectionnée. Poursuivant le processus itératif jusqu'à ce que la solution optimale se trouve. Enfin, en comparant les informations sur le champ sonore de 64 tableaux, l'une des structures de tableau les plus efficaces est obtenue comme le modèle de tableau fabriqué par cette sonde. La méthode d'analyse spécifique est exprimée comme suit:

Tout d'abord, la définition du nombre de points focaux dans le mode de mise au point à point unique et la position spatiale correspond à la mise au point dans la plage de calcul du champ sonore spécifique; Calculez ensuite la plage de déviation maximale de la structure du réseau et de la distance focale de chaque foyer, respectivement; Le principe de grande plage de déviation et de petite distance focale a choisi un ensemble raisonnable de structures de réseau. Sa structure géométrique deImpédance du transducteur piézos'exprime comme indiqué, il s'agit de paramètres caractéristiques de la structure du tableau. La distance focale A est de 1,5 7,5 mm3. Pour le tableau dans différentes conditions de déviation, respectivement, le temps de pointe de la distribution de pression saine dans les plans focaux XOY et Xoz.

Comme on peut le voir sur la figure, le tableau ne change pas beaucoup dans le processus de déviation, mais la résistance au réseau de déviation se produira à 6 mm. La distribution de champ sonore normalisée du réseau à différentes distances de déviation est déviée le long de l'axe x de 0 mm (a), 2 mm (b), 4 mm (c) et 6 mm (d) par le tableau suivant en un seul point focusing mode , when the excitation signal is a continuous sinusoidal signal of frequency 2MHz, the maximum deflection range of the probe RFD,=12mmRFDz along the X, Y, and Z axes is RFD=12Inln=7mm.A quality evaluation table of the Pression solide du tableau dans le cas de la focalisation à un seul point. Parmi eux, 1, 2, 4 et 5 indiquent respectivement les niveaux de grade 1, de grade2, de grade 4 et de notes de la norme de quantification du champ sonore dans le tableau. Où (a) est un point de foyer à un seul point de différentes distances de déviation réalisées dans le plan focal y = 0 '(2), et (b) est un point unique de différentes distances de déviation réalisées dans le plan focal z = 0' (3) se concentrer.