多模式传感器-波导结构与医疗针相连
Yohann Le Bourlout1, Gösta Ehnholm1, Heikki J Nieminen1
1Medical Ultrasonics Laboratory (MEDUSA), Department of Neuroscience and Biomedical Engineering, Aalto University, Rakentajanaukio 2, Espoo, 02150, Finland.
The Journal of the Acoustical Society of America
|November 22, 2023
概括
研究人员使用新型波导开发了一种超声波医疗针. 这项创新提高了精度,并减少了诸如活检和药物输送等程序的力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械 医疗器械
- 声学技术 声学技术
背景情况:
- 医疗针被广泛使用,但功能有限.
- 目前的针应用主要涉及切割和材料转移.
- 集成超声波为提高性能和新应用提供了潜力.
研究的目的:
- 开发一种波导结构,用于转换超声波用于医疗针的应用.
- 为了在系统中保持高的电声功率效率.
- 为了实现医疗针的增强功能.
主要方法:
- 在使用有限元法来优化波导结构的in silico优化.
- 开发的波导结构的原型设计.
- 对针的性能进行实验性表征.
主要成果:
- 实现了30kHz的弹性针尖位移,可达200微米.
- 证明了73%的电声功率效率.
- 在低功耗 (5W以下) 时有效运行.
结论:
- 开发的波导使超声波医疗针具有更高的精度和更低的插入力.
- 该系统的高效率和低功耗使其易于携带和安全的设计.
- 潜在的应用包括活检,药物/基因输送和最小侵入性干预.
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