发射器接收器堆的超声波阵列用于基于微泡的疗法
IEEE transactions on bio-medical engineering
|August 22, 2023
概括
这项研究引入了一种新的治疗性超声波设备,使用堆叠的发射机接收元件. 这种设计克服了传统系统中的权衡,提高了短脉冲超声波应用的治疗安全性和有效性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学方面
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 传统的治疗性超声波系统面临着由于分离发射器和接收器的位置而导致的排放效率和接收灵敏度之间的权衡.
- 这种限制影响了使用长疗脉冲的程序的有效性和安全性.
研究的目的:
- 开发一种新的治疗性超声波阵列,通过整合发射器和接收器来克服传统设计的局限性.
- 通过从同一位置实现同时发射和接收,实现有效的短脉冲超声疗法.
主要方法:
- 开发了一个多元件阵列,使用堆叠的氧化 (PZT) 发射器和聚乙烯化物 (PVDF) 接收器.
- 将32个发射器接收器元件组装成一个3D打印的圆顶形框架,焦距为150毫米.
- 测试了阵列在自由场和通过活体人类头骨的性能,测量了峰值负压和电子转向能力.
主要成果:
- 该阵列在自由场中实现了4.5 × 4.5 × 32mm的焦点尺寸,产生了2.12 MPa的峰值负压 (PNP).
- 经过证明的电子方向盘能力在横向为±15mm,轴向为±15mm.
- 通过活体人类头骨和局部微气泡排放成功产生了0.63MPa的PNP.
结论:
- 开发的堆叠发射器接收器阵列有效地克服了治疗性超声波设备中的传统权衡.
- 这项技术对基于短脉冲和微泡的治疗性超声波应用来说是一个重大进步.
- 这种新的设计有可能大大提高超声波治疗的安全性和有效性.
