磁介导肿瘤热疗控制系统研究

被引量 : 4次 | 上传用户:linco87
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肿瘤局部热疗是近年发展起来的新技术,而磁介导肿瘤热疗是其中研究的热点,本文控制系统是该技术进行安全、有效控制加温,杀伤肿瘤细胞的关键,涉及到生物医学、检测控制理论、计算机科学等多个领域的相关理论和技术。本课题来源于广东工业大学承担的2004年国家自然基金项目“交变磁场中金属粒子诱导肿瘤热疗新方法的研究”。针对目前正在研发的磁介导肿瘤热疗设备,研究能满足其安全、有效工作的控制系统,并在已研发的第一代热疗样机上进行了相关控制实验。磁介导肿瘤热疗及控制技术相关理论是该控制系统的基础,其中温度的检测和控制是其关键。论文介绍麦克斯韦方程组、生物热传导Pennes方程以及温度、磁场的测控理论,确定适合该控制系统的最佳检测方法。根据检测肿瘤组织的温度,采用适合本文纯滞后系统的控制算法,通过对感应加热电源输出功率的控制,从而实现了肿瘤组织温度的闭环控制。根据测控理论基础和相关加热设备需求等分析,开发了本文控制系统。该控制采用上下位机两级监控方式,上位机为PC机,下位机以嵌入式微控制器LPC2114为该系统的控制核心。上位机主要完成了对病人资料存取、查询;治疗相关参数的显示与判断;相关曲线及病人病例的生成;纯滞后温度控制算法的实现;通过串口向下位机发送设备工作的相关参数及控制命令,实现系统的实时监控;同时还提供一些相关的软件接口。通过对现有温度、磁场等检测原理、方法的研究,并结合本控制系统的工作环境的要求,下位机设计了基于LPC2114的核心控制电路和控制系统的功能电路,对产生的交变磁场的场强以及肿瘤组织温度的检测,通过纯滞后系统的控制算法,输出占空比可调的控制信号,调节感应加热电源的输出功率改变交变磁场场强,从而改变温度的大小,实现对靶区温度的精确控制。通过抗干扰设计,使本系统具有很强的抗电磁干扰能力和稳定性。在论文的研究过程中,本人曾在清华大学医学与物理工程研究所从事磁介导热疗相关的研究工作,并参与了清华同方威视股份有限公司磁介导热疗控制系统开发工作,对于完成本论文具有重要的作用。
其他文献
<正> 一、技术创新经济学的由来技术创新经济学是根据创新理论发展而来。创新理论是熊彼特所提出,但他并未专门研究技术创新经济学。(一)熊彼特创新理论概述1.创新和企业家。
没有什么能比甜美的美式别墅更能将宁静与奢华如此完美地结合在一起了。想象一下清晨站在落地窗前,平心静气,收敛心神便是安定生活的支点,仿若轻风过耳,冲刷去内心的浮躁不安
期刊
目的:观察电针“泥丸八阵”穴治疗中风后抑郁症的临床疗效。方法:采用随机对照的方法,将66例符合纳入标准的患者分为治疗组(电针“泥丸八阵”穴+百优解)和对照组(单纯用百优
企业要发展,人才是关键。善于发现人才、合理培养人才、有效使用人才是施工企业持续发展的重要保障。本文就如何做好路桥施工企业人才培养工作谈一些看法。
文章第一次提出传播学十大经典的概念,并对此进行了专业解读。这10部英文原著包括李普曼的《公共舆论》、帕克的《移民报刊及其控制》、拉扎斯菲尔德的《人民的选择》、霍金
介绍了氮化硅铁(Fe-Si3N4)的基本性能、制备以及在耐火材料中的应用。重点讨论了Fe-Si3N4的各种合成和制备方法,如直接氮化法、高温自蔓延法、闪速合成法等方法的原理、效果
肿瘤磁感应加温治疗是目前肿瘤治疗的研究热点,而磁感应加温治疗计划系统是研究的重要内容,涉及到医疗影像标准、图像处理、计算机图形学、可视化、生物医学、软件工程等多个领
浙东先锋村的个案说明,富人在治村实践中通过构筑公共权力结构网络吸纳了农村社会成员结构分层中的精英群体,并通过个人魅力型权威形象的塑造和深具村落道义伦理文化支撑的治
随着经济的迅速发展,以新媒体为主的大众传媒对社会的影响力也明显增强,大众传媒对大学生价值取向的导向功能,既有积极的正面导向,也有消极的负面导向。限制和消除大众传媒对
通过实验对地表水中化学需氧量与悬浮物的相关性进行分析,得出地表水中化学需氧量与悬浮物具有显著相关性,并得出地表水样分析时,化学需氧量测定的正确取样方法。