1、第4 5卷第4期压 电 与 声 光V o l.4 5N o.42 0 2 3年8月P I E Z O E L E C T R I C S&A C OU S TOO P T I C SA u g.2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 3-0 4-0 3 基金项目:重庆市教委科学技术研究项目资助“成渝地区双城经济圈建设”科技创新基金资助项目(K J C X Z D 2 0 2 0 0 2 2)作者简介:高伟宸(1 9 9 5-),男,重庆市大足区人,工程师,硕士,主要从事压电复合材料与聚焦超声换能器的研究。文章编号:1 0 0 4-2 4 7 4(2 0 2 3)0 4-0 6 0 7-0 7D
2、O I:1 0.1 1 9 7 7/j.i s s n.1 0 0 4-2 4 7 4.2 0 2 3.0 4.0 2 5基于1-3压电复合材料宽带超声换能器研究高伟宸1,2,曾 涛2,罗 曼2,苏纯珍2,曾德平1(1.重庆医科大学 生物医学工程学院,超声医学工程国家重点实验室,重庆市生物医学工程学重点实验室,重庆4 0 0 0 1 6;2.重庆融海超声医学工程研究中心有限公司,重庆4 0 0 7 1 4)摘 要:电声转换效率与换能器带宽是评价聚焦超声换能器性能的重要指标。传统压电陶瓷制备的聚焦超声换能器,其电声转换效率与换能器带宽偏低。该文采用实验结合仿真模拟的方式,通过研究1-3压电复合材
3、料中压电相的体积比、环氧相改性、调控匹配层阻抗与匹配层厚度对换能器性能的影响,开发了一种基于1-3压电复合材料的聚焦超声换能器,实现了8 2.3%的电声转换效率与1 4 0k H z的换能器带宽。结果表明,与同等规格的传统压电陶瓷聚焦超声换能器相比,该超声换能器的两项指标分别提升了1 0 5%与2 5 0%,这为大功率聚焦超声换能器的设计开发提供了参考与指导。关键词:1-3压电复合材料;聚焦超声换能器;电声转换效率;换能器带宽;匹配层中图分类号:T N 3 8 4;T B 5 5 2 文献标志码:A S t u d yo nW i d eB a n d w i d t hU l t r a s
4、 o u n dT r a n s d u c e rB a s e do n1-3P i e z o e l e c t r i cC o m p o s i t eG A O W e i c h e n1,2,Z E N GT a o2,L U O M a n2,S UC h u n z h e n2,Z E N GD e p i n g1(1.S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fU l t r a s o u n d i nM e d i c i n ea n dE n g i n e e r i n g,C h o n g q i n gK e yL
5、 a b o r a t o r yo fB i o m e d i c a lE n g i n e e r i n g,C o l l e g eo fB i o m e d i c a lE n g i n e e r i n g,C h o n g q i n gM e d i c a lU n i v e r s i t y,C h o n g q i n g4 0 0 0 1 6,C h i n a;2.C h o n g q i n gR o n g h a iU l t r a s o u n dM e d i c a lE n g i n e e r i n gR e s e
6、 a r c hC e n t e rC o.,L t d,C h o n g q i n g4 0 0 7 1 4,C h i n a)A b s t r a c t:T h ee l e c t r o-a c o u s t i cc o n v e r s i o ne f f i c i e n c ya n d t r a n s d u c e r b a n d w i d t ha r e i m p o r t a n t i n d i c a t o r s f o r e v a l u-a t i n gt h ep e r f o r m a n c eo f f
7、 o c u s e du l t r a s o u n dt r a n s d u c e r s.T h et r a d i t i o n a lp i e z o e l e c t r i cc e r a m i c-b a s e df o c u s e du l t r a-s o u n dt r a n s d u c e r sg e n e r a l l ye x h i b i t l o we l e c t r o-a c o u s t i c c o n v e r s i o ne f f i c i e n c ya n dt r a n s d
8、 u c e rb a n d w i d t h.I nr e s p o n s et ot h ea b o v es i t u a t i o n,af o c u s e du l t r a s o u n dt r a n s d u c e rb a s e do n1-3p i e z o e l e c t r i cc o m p o s i t ei sd e v e l o p e db yu s i n ge x p e r i m e n t a l a n ds i m u l a t i o nm e t h o d s t os t u d y t h e
9、 e f f e c t so f t h ev o l u m e f r a c t i o no f t h ep i e z o e l e c t r i cp h a s e i n1-3p i e-z o e l e c t r i cc o m p o s i t e,m o d i f i c a t i o no f t h e e p o x yp h a s e,a d j u s t m e n t o f t h em a t c h i n g l a y e r i m p e d a n c e a n d t h i c k n e s so nt h ep
10、 e r f o r m a n c eo f t h e t r a n s d u c e r.A ne l e c t r o-a c o u s t i c c o n v e r s i o ne f f i c i e n c yo f 8 2.3%a n da t r a n s d u c e rb a n d w i d t ho f1 4 0k H za r ea c h i e v e d.T h er e s u l t ss h o w t h a tc o m p a r e d w i t ht r a d i t i o n a lp i e z o e l e
11、 c t r i cc e r a m i c-b a s e df o c u s e du l t r a s o u n dt r a n s d u c e r s,t h e t w os p e c i f i c a t i o n so f e l e c t r o-a c o u s t i cc o n v e r s i o ne f f i c i e n c ya n db a n d w i d t hh a v eb e e n i m-p r o v e db y1 0 5%a n d2 5 0%,r e s p e c t i v e l y,w h i c
12、 hp r o v i d e s r e f e r e n c ea n dg u i d a n c e f o r t h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n t o fh i g h-p o w e r f o c u s e du l t r a s o u n dt r a n s d u c e r s.K e yw o r d s:1-3p i e z o e l e c t r i cc o m p o s i t e;f o c u s e du l t r a s o u n dt r a n s d u c e r;e l e c
13、 t r o-a c o u s t i cc o n v e r s i o ne f f i c i e n c y;t r a n s d u c e rb a n d w i d t h;m a t c h i n g l a y e r 0 引言高强度聚焦超声(H I F U)肿瘤消融技术在治疗子宫肌瘤、乳腺癌、肝癌、胰腺癌等多种良恶性实体肿瘤方面具有突出的优势1-8。聚焦超声换能器作为这项技术中超声波的发射元件,其性能直接影响治疗效果与安全性。电声转换效率与换能器带宽是评价聚焦超声换能器性能的重要指标,这两项指标主要受换能器中压电材料性能、匹配层阻抗及厚度等因素的影响9-1 3。传
14、统的大功率压电陶瓷属于窄带材料,具有阻抗高及振动模态复杂等特点,由这种材料制备的聚焦超声换能器常表现出偏低的电声转换效率(约4 0%)与换能器带宽(约4 0k H z)。1-3压电复合材料具有阻抗低,机电耦合系数大1 4及电声转换效率高等优点,被广泛应用于医学成像、无损探伤与水声换能器等方面1 5。然而聚焦超声换能器对压电材料的性能要求苛刻,如提高压电相占比,达到高功率密度;高分子环氧相不仅需要与压电相形成良好的机械耦合,还需要与热膨胀系数匹配;复合材料的可加工性需要满足聚焦换能器曲面成型等。因此,关于大功率1-3复合材料及其换能器的研究报道较少。本文结合有限元仿真对压电相的体积比、改性被动相
15、的材料性能、调控匹配层的阻抗与厚度方面进行了研究,设计开发了一种基于1-3压电复合材料的聚焦超声换能器,以期对大功率聚焦超声换能器的设计开发提供参考与指导。1 材料制备及性能表征方法1.1 1-3压电复合材料与匹配层的制备方法1.1.1原材料本文采用的主要材料有P Z T-8压电陶瓷(淄博宇海电子陶瓷有限公司生产),环氧树脂与配套固化剂(南通星辰合成材料有限公司生产),空心玻璃微珠粉末(HG B)用于复合材料改性(河南洁洋新材料有限公司生产),三氧化二铝粉末(A l2O3)用于换能器匹配层声阻抗调整(河南洁洋新材料有限公司生产)。1.1.2 1-3压电复合材料的制备流程采用切割-充填法制备1-
16、3压电复合材料,陶瓷柱切割尺寸(长宽高)为1.0mm1.0mm2.0mm。切割后充分清洗并烘干,置于特定柱状模具中待用。将HG B粉末按设计比例加入到环氧树脂中,通过机械搅拌的方式充分均匀混合。在搅拌后的环氧树脂中按指定比例加入固化剂,充分搅拌。搅拌后将环氧树脂浇灌到放置有1-3压电陶瓷的模具中,进行脱气处理。脱气后静置,等待环氧树脂完全固化。固化后脱模,获得1-3压电复合材料的胚料。采用冷加工工艺加工至指定的几何尺寸。在1-3压电复合材料的表面进行电极制备,测试其相关性能。1.1.3匹配层的制备流程将A l2O3粉末按设计比例加入环氧树脂中,通过机械搅拌方式充分均匀混合。搅拌后,环氧树脂中按
17、指定比例加入固化剂,再充分搅拌,然后将环氧树脂涂覆到1-3压电复合材料的表面,并进行脱气处理。脱气后静置、固化。固化后,采用冷加工工艺将匹配层加工至指定的几何尺寸,测试其相关性能。1.2 材料及换能器性能表征1.2.1主要性能及计算公式压电相体积占比v为v=SpLpSuLu1 0 0%(1)式中:Sp为单位面积内压电相的总面积;Lp为单位体积内压电相的高度;Su为压电复合材料的单位面积,Lu为压电复合材料的高度。机电耦合系数为kt=2frfat a n2fa-frfa(2)式中:fr为样品的厚度谐振频率;fa为样品的厚度反谐振频率。材料声阻抗为Za=v(3)式中:为样品密度;v为样品声速。换能
18、器的电声转换效率为e a=PaPe1 0 0%=PaPf-Pr1 0 0%(4)式中:Pa为换能器的声输出功率;Pe为输入到换能器的电功率;Pf为换能前端电功率;Pr为换能器反射的电功率。2 结果与讨论2.1 压电相体积占比对1-3压电复合材料性能影响的研究 1-3压电复合材料由压电相材料与环氧相材料复合而成。压电相(功能相)是复合材料压电性的来源。在临床上,大功率的聚焦超声换能器需要在持续高电功率的情况下输出声能量,1-3型换能器的功率耐受能力及声能量输出能力与压电相在复合材料中的体积比呈正比。压电材料仿真的尺寸参数如表1所示。图1为建立的仿真模型。由图可知,模型确 定 了 压 电 陶 瓷
19、柱 的 尺 寸(长宽高)为1.0mm 1.0mm2.0mm。由式(1)可知,在压电材料型号与压电材料直径、厚度及压电柱尺寸确定的情况下,压电相的体积比与陶瓷柱缝隙宽度相关。表1 压电材料仿真的尺寸参数压电陶瓷型号1-3压电复合材料厚度/mm1-3压电复合材料直径/mmP Z T-82.02 0.0缝隙宽度/mm陶瓷柱宽度/mm匹配层厚度/mm0.20.51.00806压 电 与 声 光2 0 2 3年 图1 1-3压电复合材料仿真模型 采用仿真软件模拟了在缝隙宽度0.20.5mm下表面声压与频率的对应关系,如图2(a)所示。与频率相比,缝隙宽度对表面声压的影响较大。缝隙宽度与压电相体积比、表面
20、声压的关系如图2(b)所示。由于缝隙宽度与压电相的体积比呈负相关,因此,当缝隙宽度由0.2mm变化到0.5mm时,压电相的体积比从6 9%减小到了4 4%;当缝隙宽度在0.2 0.4mm时,表面声压仅变化6.2%,说明当压电相体积比达到5 0%时,峰宽对表面声压变化的影响较小。考虑到实际切割工艺的精度与复合材料制备的工艺难度,研究选取缝隙宽度为0.3mm。图2 不同陶瓷柱缝隙宽度的仿真结果及缝隙宽度与压电相体积比、表面声压的关系2.2 空心玻璃微珠掺杂对环氧相改性的研究2.2.1空心玻璃微珠对压电复合材料阻抗特性的影响在1-3压电复合材料中,环氧树脂、硅胶等高分子聚合物起着粘结和耦合的作用。一
21、方面,由于聚合物具有较低的密度与较高的声衰减系数,声波在聚合物中具有较大的衰减,能有效地降低声波在径向的传播,从而减弱径向振动对厚度振动的影响;另一方面,聚合物具有较大的柔韧性,对压电相振动的束缚较小,压电相更趋向自由振动,从而提高电声转换效率。然而聚合物较低的刚性增加了复合材料弯曲变形的风险,同时聚合物较弱的热传导能力降低了复合材料的温度稳定,所以需要在聚合物中添加有机或无机填料以改善其力学、热学、声学性能。空心玻璃微珠是一种各向同性且形状规则的球状无机微粒,具有密度低,抗压强度高,热膨胀系数低,热稳定性良好等优势,被广泛应用在减振与降噪吸声的工程设计中;同时在本课题组前期研究中证实其具有优
22、良的改进环氧相力学性能与温度稳定性的能力1 6。本研究为了满足压电材料在大功率条件下的 使 用 需 求,将 压 电 材 料 的 缝 隙 宽 度 选 定 为0.3mm,以此增大压电相的体积比与提高复合材料的功率密度。同时充分考虑空心玻璃微珠在环氧相中的最大相溶度、工艺的可实施性等因素,在此基础上研究HG B掺杂比例对复合材料性能的影响。本文制备了掺杂质量分数w(HG B)分别为0、1 0%、2 0%、3 0%、4 0%的环氧树脂为环氧相的1-3压电复合材料,研究了HG B的掺杂比对材料电声性能的影响,并与P Z T压电陶瓷进行了对比,如图3(a)所示。与P Z T压电陶瓷相比,1-3压电复合材料
23、的谐振频率与反谐振频率均向低频方向偏移,这归因于复合材料中的环氧相降低了材料的频率常数。同时,采用复合结构提高了材料的压电性,压电性还可通过HG B改性获得提高。此外还对比了不同材料之间材料带宽(f)与机电耦合系数(kt)的差异,其中kt是表征材料中机械能与电能之间转换关系的参数,也是厚度振动模式下的能量转化系数,kt值越大,则转化效率越高。如图3(b)所示,P Z T压电陶瓷的kt为0.5 4 6,材料带宽为1 5 6k H z。采用复合结构后,1-3压电复合材料的kt最高提升到0.6 9 6,增长率为2 7%;同时材料带宽最高增加了906 第4期高伟宸等:基于1-3压电复合材料宽带超声换能
24、器研究9 5k H z,增 加 率 为6 1%。在 复 合 材 料 中,随 着w(HG B)从0增 加 至3 0%时,kt从0.6 7增 加 到0.6 9 6,材料带宽也随之增加3 0k H z,二者涨幅分别为3.8%与1 4%。这说明复合材料结构是影响1-3压电复合材料kt与材料带宽的主要因素,同时环氧相中掺杂HG B质量分数为3 0%最佳。图3 P Z T压电陶瓷与不同HG B掺杂比例的1-3压电复合材料的阻抗特性曲线及材料带宽、机电耦合系数对比2.2.2空心玻璃微珠对压电复合材料电声性能的影响将上述各种1-3型复合材料与压电陶瓷分别制成相同尺寸的聚焦超声换能器,测试其电声转化效率与换能器
25、带宽,结果如图4所示。压电陶瓷换能器的电声转化效率仅为3 4%,采用1-3压电复合材料,其电声转换效率至少提升至6 0.5%。将HG B的掺杂比从0增加到3 0%,电声转换效率从6 0.5%提升至7 4.6%,涨幅约为2 3%;继续将掺杂比增加至4 0%,转换效率下降至6 5.1%。在换能器带宽方面,未掺杂时带宽为5 0k H z,3 0%时能获得最高7 0k H z的带宽,涨幅为4 0%。与压电陶瓷换能器相比,1-3压电复合材料换能器的电声转换效率与换能器带宽分别增涨了1 1 9%与1 0 0%。电声性能的提升归因于复合结构对压电相振动模态的优化,且HG B改性的环氧树脂能有效地降低声波在径
26、向的传播,从而抑制径向振动对厚度向振动的影响。这些结果也进一步证明了在环氧相中HG B的最佳掺杂比为3 0%。图4 P Z T压电陶瓷换能器与不同HG B掺杂比例的1-3压电复合材料换能器的电声转换效率与换能器带宽对比2.3 匹配层声阻抗设计对1-3型换能器性能影响2.3.1匹配层声阻抗与厚度研究超声波在向前传播的过程中,当遇到声阻抗值不同的两种介质时,除部分声波能量能够透射进入第二种介质外,其余声波能量会在界面处发生反射和散射;介质间的声阻抗差异越大,透射越小。当HG B掺杂比为3 0%时,1-3压电复合材料的声阻抗值约为1 5.3 5MR a y l(1MR a y l=1 06P aS/
27、m3);换能 器 的 工 作 介 质 是 脱 气 水,其 声 阻 抗 值 约 为1.5MR a y l。换能器与脱气水之间阻抗差值较大,影响超声波的传播。基于1-3压电复合材料的大功率聚焦超声换能器,由于需保证复合材料的功率密度,压电相体积比较高,因此带宽仍不够理想,换能器匹配层设计是优化 换能器带宽 与 声 波 透 射 的 有 效途径。根据匹配层声波的透射理论,当匹配层声阻抗Zm=ZoZl(其中Zo为压电层的声阻抗,Zl为工作介质的声阻抗)时,将获得最佳的匹配效果;已知以脱 气 水 作 为 工 作 介 质 时 的 声 阻 抗 值 约 为016压 电 与 声 光2 0 2 3年 1.5M r
28、a y l,掺杂3 0%HG B的1-3压电复合材料的声阻抗值为1 5.3 5M r a y l,因此,理论上匹配层的最佳声阻抗值应为4.7 4M r a y l。换能器匹配层除对声阻抗值有要求外,还需要对压电元件有良好的粘接性、热稳定性及可加工性。选择以掺杂A l2O3粉末的改性环氧树脂作为匹配层,原因在于A l2O3粉末是一种具有高导热系数、低膨胀性的低密度微粒,它不仅可在一定程度上提升复合材料的声阻抗值,还能增强匹配层的散热性与热稳 定 性。经 测 算,环 氧 树 脂 的 声 阻 抗 值 约 为3MR a y l,通过向其中掺杂A l2O3粉末的方式设计了调控匹配层材料的声阻抗值。首先制
29、备了掺杂(A l2O3)分别为0、1 0%、2 0%、3 0%、4 0%、5 0%的环氧树脂作为匹配层模块,研究掺杂比对声阻抗的影响,结果如图5所示。随着A l2O3掺杂比的增加,匹配层模块的声阻抗值逐步升高,当掺杂比为4 0%时,其 声 阻 抗 值(4.5 8 M r a y l)与 理 论 声 阻 抗 值(4.7 4M r a y l)接近。图5 不同A l2O3掺杂比的匹配层模块的声阻抗值换能器的电声性能不仅取决于匹配层的声阻抗值,还强烈依赖于匹配层的厚度。在理论上,匹配层的最佳厚度通常为1.0/4(为声波在匹配层中传播时的波长)。然而受材料种类、制作工艺及换能器结构等客观因素的影响,实
30、际的最佳匹配层厚度将发生变化。因此,通过仿真软件模拟研究匹配层厚度与换能器性能的关系。图6为在不同匹配层厚度下,表面声压与频率的对应关系。由图可看出,匹配层厚度在不同程度上影响曲线峰形与频率带宽;当匹配层厚度为0.7/4、1.1/4时,其对应的峰形出现较 明 显 的 峰 值,此 时 带 宽 分 别 为1 7 0 k H z、1 4 0k H z。当匹配层厚度为0.9/4时,其峰形展宽,且具有最大的频率带宽为3 1 0k H z,所以在制作换能器时将匹配层的厚度设计为0.9/4。图6 对不同匹配层厚度的仿真研究2.3.2匹配层对换能器电声性能的影响依据上述结果,以HG B掺杂比3 0%的环氧树脂
31、为1-3压电复合材料的环氧相,匹配层厚度为0.9/4制备聚焦超声换能器,研究了A l2O3掺杂比对换能器电声性能的影响,如图7(a)所示。由于匹配层的存在导致换能器的谐振频率发生了明显变化,且在谐振频率附近阻抗值变化趋于平缓。图7 不同A l2O3掺杂比的匹配层的阻抗特性曲线及电声转换效率与换能器带宽对比由图7(a)可看出,当掺杂比增加至4 0%时,其116 第4期高伟宸等:基于1-3压电复合材料宽带超声换能器研究阻抗特性曲线的变化较大,表现为在8 0 010 5 0k H z内阻抗值仅在小范围内波动。这意味着当换能器在该频率范围内工作时,换能器的输出稳定性良好,输出的声能量也只在小范围内波动
32、。换能器在匹配层声阻抗下的电声转换效率与换能器带宽如图7(b)所示。由图可看出,随着匹配层声阻 抗 的 上 升,电 声 转 换 效 率 从 无 匹 配 层 时 的7 4.6%提升至最高7 8.4%,涨幅约为5.1%。换能器带宽方面,在施加匹 配层后,最大 换能器带宽 由7 0k H z升高至1 2 5k H z,涨幅约为7 8.5%。这说明通过调整A l2O3的掺杂比调控匹配层声阻抗值对换能器带宽影响较大。当A l2O3掺杂比为04 0%时,换能器带宽从8 5k H z增加到最大1 2 5k H z;当A l2O3掺 杂 比 为5 0%时,换 能 器 带 宽 下 降 至1 0 5k H z。这
33、是由于此时A l2O3的掺杂比超过了环氧相的溶解极限,从而使复合材料的性能降低。总之,电声转换效率及换能器带宽与A l2O3的掺杂量呈正相关,A l2O3的掺杂比为4 0%最佳,此时获得最大的电声转换效率(7 8.4%)与换能器带宽(1 2 5k H z)。同时发现,在未施加匹配层前,HG B掺杂比为3 0%的1-3压电复合材料本身具有较高的基础电声转换效率(7 4.6%),因此,匹配层对换能器性能的贡献更多地体现在提升换能器带宽方面。2.4 匹配层厚度的优化通过上述研究可知,匹配层的设计参数对换能器性能影响较大,所以须在优化匹配层参数的条件下进一步研究匹配层厚度对换能器性能的影响。选取HG
34、B掺杂比为3 0%,匹配层中A l2O3的掺杂比为4 0%,匹配层厚度分别为0.8/4、0.9/4、1.0/4、1.1/4,制备聚焦超声换能器。换能器的阻抗特性曲线如图8(a)所示。4条曲线在谐振频率附近的阻抗值变化均较平缓。进一步测试了换能器的电声转换效率和换能器带宽,如图8(b)所示。由图可看出,当匹配层厚度为1.0/4时,换能器的最高电声转换效率与带宽分别为8 2.3%与1 4 0k H z,相比于参数优化前的7 8.4%与1 2 5k H z,获得了进一步提升。这说明通过设计制作具有适当声阻抗值与厚度的复合材料作为换能器的匹配层,能够有效地提升换能器的电声性能。这归因于匹配层的存在能够
35、改善由声阻抗失配引起的超声波能量衰减,有效地提升了声能量的利用效率。相比于传统聚焦超声换能器的电声转换效率(约4 0%)与带宽(约4 0k H z),本文所研制的1-3型聚焦超声换能器的电声转换效率和带宽分别提升了1 0 5%与2 5 0%。图8 不同厚度的匹配层的阻抗特性曲线及电声转换效率与换能器带宽对比3 结论本文通过实验结合仿真的方式研究了压电相体积比、改性环氧相的材料性能、匹配层阻抗与匹配层厚度对换能器性能的影响,最终设计制作了基于1-3压电复合材料的聚焦超声换能器。研究表明:1)当压电相体积比为6 2%时,压电复合材料具有理想的功率密度与良好的可加工性。2)空心玻璃微珠对复合材料进行
36、改性,当掺杂比为3 0%时,1-3型换能器具有最高7 4.6%的电声转换效率与7 0k H z的换能器带宽。3)在此基础上通过A l2O3调控匹配层的声阻抗,当掺杂比为4 0%时,1-3型换能器的最大电声转换效 率 与 换 能 器 带 宽 分 别 被 提 升 至7 8.4%与1 2 5k H z。4)通 过 优 化 匹 配 层 的 厚 度 参 数,当 厚 度 为1.0/4时,1-3型换能器的最大电声转换效率与换能器带宽分别提升至8 2.3%与1 4 0k H z。216压 电 与 声 光2 0 2 3年 参考文献:1 N I N GG,Z HAN G X,Z HAN G Q,e ta l.R
37、e a l-t i m ea n dm u l t i m o d a l i t yi m a g e-g u i d e di n t e l l i g e n tH I F Ut h e r a p yf o ru t e r i n ef i b r o i dJ.T h e r a n o s t i c s,2 0 2 0,1 0(1 0):4 6 7 6-4 6 9 3.2 T AN GTH,A Z UMAT,I WAHA S H IT,e t a l.Ah i g h-p r e c i s i o n U S-g u i d e d r o b o t-a s s i s
38、t e d H I F U t r e a t m e n ts y s t e mf o rb r e a s tc a n c e rJ.E n g i n e e r i n g,2 0 1 8,4(5):7 0 2-7 1 3.3 Z OUX,Z HAOC,WAN GT,e t a l.T h e c l i n i c a l e f f i c a c yo fp e r c u t a n e o u se t h a n o l-l i p i o d o l i n j e c t i o n(P E I)c o m-b i n e dw i t hh i g h-i n t
39、 e n s i t yf o c u s e du l t r a s o u n d(H I F U)f o rs m a l lh e p a t o c e l l u l a r c a r c i n o m ai ns p e c i a lo rh i g h-r i s k l o c a t i o n sJ.O n c o l o g y a n dT r a n s l a t i o n a lM e d i c i n e,2 0 2 1,7(4):1 7 2-1 7 6.4 V I D A L-J OV EJ,J A E NA,P A R A I R A M,e
40、ta l.H y p e r-t h e r m i c a b l a t i o n w i t h f o c u s e d u l t r a s o u n d(F U S-H I F U)i nl i v e ra n d p a n c r e a t i cc a n c e r.R e s u l t so fas e v e n-y e a ro b s e r v a t i o n a lc o m p a r a t i v es t u d yo fr e t r o-s p e c t i v ec o h o r t s i np a n c r e a t
41、i ct u m o r sJ.S t r a h l e n t h e r-a p i eu n dO n k o l o g i e,2 0 1 8,1 9 4(5):4 8 0-4 8 0.5 KHOKHL OVA T D,HWANG J H.H I F U f o rp a l l i a t i v e t r e a t m e n t o fp a n c r e a t i c c a n c e rJ.A d v a n c e s i nE x p e r i m e n t a l M e d i c i n e&B i o l o g y,2 0 1 6,8 8 0(
42、3):8 3-9 5.6 MA R I N O V A M,W I L H E LM-B U C H S T A B T,S T R UN KH,e ta l.A d v a n c e dp a n c r e a t i cc a n c e r:h i g h-i n t e n s i t yf o-c u s e du l t r a s o u n d(H I F U)a n do t h e r l o c a l a b l a t i v e t h e r-a p i e s.J.R o F o:F o r t s c h r i t t ea u f d e m G e
43、b i e t e d e rR o n t-g e n s t r a h l e nu n d d e r N u k l e a r m e d i z i n,2 0 1 9,1 9 1(3):2 1 6-2 2 77 S O F UN IA,F U J I TA M,A S A IY,e t a l.Ac a s eo f u n r e-s e c t a b l ep a n c r e a t i cc a n c e rw i t hl o n g-t e r m s u r v i v a li nh i g h-i n t e n s i t yf o c u s e d
44、u l t r a s o u n d(H I F U)t h e r a p yJ.U l t r a s o u n dI n t e r n a t i o n a lO p e n,2 0 1 9,0 5(3):8 9-9 2.8 N I N GZ,J I NGX,CHE N Q,e ta l.H I F Ui ss a f e,e f f e c-t i v e,a n df e a s i b l e i np a n c r e a t i cc a n c e rp a t i e n t s:Am o n o-c e n t r i cr e t r o s p e c t
45、i v es t u d ya m o n g5 2 3 p a t i e n t sJ.O n c oT a r g e t sa n dT h e r a p y,2 0 1 9,1 2(1):1 0 2 1-1 0 2 9.9 赵旭,张永丽,曾涛,等.压电相体积分数对1-3型压电复合材料 的 性能 影响 J.上 海第 二 工 业 大 学 学 报,2 0 2 2,3 9(3):2 4 0-2 4 6.Z HAO X,Z HAN G Y L,Z E NG T,e ta l.E f f e c to fv o l u m e f r a c t i o no fp i e z o e l e
46、 c t r i cp h a s eo np r o p e r t i e so f1-3p i e z o e l e c t r i cc o m p o s i t e sJ.J o u r n a lo fS h a n g h a iP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,2 0 2 2,3 9(3):2 4 0-2 4 6.1 0赵旭,张浩,曾涛,等.压电相含量和聚合物性能参数对1-3型压电复合材料压电性能影响的有限元模拟J.机械工程材料,2 0 2 1,4 5(6):9 9-1 0 2.Z HAOX,Z HAN G H,Z E N G
47、 T,e ta l.F i n i t ee l e m e n ts i m u l a t i o no f e f f e c t so fp i e z o e l e c t r i cp h a s ec o n t e n ta n dp o l y m e rp r o p e r t yp a r a m e t e ro np i e z o e l e c t r i cp r o p e r t yo f1-3t y p ep i e z o e l e c t r i cc o m p o s i t eJ.M a t e r i a l sf o rM e c h
48、a n i c a lE n g i n e e r i n g,2 0 2 1,4 5(6):9 9-1 0 2.1 1CHAO Z,L I KUN W,L E I Q,e ta l.T h et h e o r e t i c a lm o d e l o f 1-3p i e z o c o m p o s i t et r a n s d u c e rw i t hm a t c h i n gl a y e rJ.F e r r o e l e c t r i c s,2 0 2 0,5 5 4(1):9 7-1 0 3.1 2卞加聪,胡文祥,周八妹.多匹配层空气耦合压电超声换能器
49、J.应用声学,2 0 1 8,3 7(1):9 6-1 0 0.B I ANJC,HU W X,Z HOUBM.M u l t i-m a t c h i n g l a y e ra i r-c o u p l e dp i e z o c o m p o s i t eu l t r a s o n i ct r a n s d u c e rJ.A p p l i e dA c o u s t i c s,2 0 1 8,3 7(1):9 6-1 0 0.1 3孙少平,王丽坤,仲超,等.匹配层影响复合材料换能器带宽的诸因素探讨J.北京信息科技大学学报(自然科学版),2 0 1 5,3 0
50、(3):4 1-4 6.S UNS P,WAN G L K,Z HONG C,e ta l.E f f e c to fm a t c h i n gl a y e rp e r f o r m a n c eo nt h eb a n d w i d t ho fc o m-p o s i t e t r a n s d u c e rJ.J o u r n a l o fB e i j i n gI n f o r m a t i o nS c i-e n c e&T e c h n o l o g yU n i v e r s i t y(E d i t i o no fN a t u