肿瘤局部热疗是目前肿瘤治疗的研究热点,其关键是检测和控制加热温度,目前致力于研究的无创的温度场检测是该方面的技术难点。本论文针对交变磁场肿瘤热疗系统中无创的温度场检测存在的关键问题,从理论和应用的角度对实验装置和温度检测等难点进行了深入分析,主要做了以下研究: 对当今主要的无创测温技术如超声温度检测技术、红外热成像技术、MRI温度检测技术等做了大量的调研,分析、总结这些技术的特点。 从实用和精度等方面入手,选择了基于微测辐射热计的非制冷红外焦平面的温度传感器,并研究了其工作原理和误差产生的原因,其中针对微测辐射热计UFPA非均匀性,采取线性的二点法纠正,针对红外热图像的特点,运用分段变换的方法对图像灰度进行增强处理,使图像更直观。 采用微测辐射热计UFPA的红外枪机、视频采集卡、PC为硬件平台,设计了一套适合人体体表和浅表温度场检测的红外热成像温度检测系统。 根据人体体内温度场分布情况,研究了有限元法在人体温度场的应用,对Pennes方程在交变磁场肿瘤热疗中的一些参数和变量做了解析,使之应用于交变磁场肿瘤热疗系统的人体温度场的重构。 在交变磁场肿瘤热疗中引入红外热成像测温技术和人体温度场Ansys有限元分析方法,从而实现了人体温度场的无创检测,这种方法具有重要的研究意义,不仅解决了有创测温只能检测点温度的闯题,对患者也无需进行温度传感器的植入手术,非常适合于人体内部重要器官和易大出血等的不适合手术的场合。 研究内容表明,将这种方法用于交变磁场肿瘤热疗系统中无创的温度场检测,并可推广到其他热疗系统的无创温度检测场合,具有广泛的应用前景。