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摘 要:随着现代科技的不断进步,医疗领域中对于各类疾病的治疗技术都得到了较大幅度的提升,其中以热疗的方式来治疗肿瘤就成为了时下应用潜力较大的肿瘤诊疗方式,其以微创、无创、痛苦小等优势赢得了广大患者的欢迎,并且随着现代科技的不断发展,其未来的发展前景较好。本文即是对热疗仪的温度测控技术及应用进行研究,探讨了温度侧控的主要目的,温度检测和控制的主要方法和发展方向,以期能为相关工作提供参考。
关键词:热疗仪;温度检测;温度控制;技术;发展
肿瘤是人类健康的主要威胁之一,其对人体的危害较大,目前在治疗过程中应用最为广泛的就是放射性疗法和化学疗法两种,但是这两种治疗方法在治疗过程中会对人体造成较大的伤害。而应用热疗方法则可以免除这种伤害,它也是目前医疗界应对肿瘤类疾病的全新方法,目前已知的热疗方法有很多种,例如射频、微波、超声波、交变磁场等。但是在治疗过程中对于温度的控制就成了目前亟待解决的难题。
一、温度测控的目的
在通过热疗对肿瘤患者进行治疗的过程中对于温度是要进行测定与控制的,其主要目的在于两点,首先是要对肿瘤的细胞组织进行加热,将温度控制在一定的范围之内,并维持相应的时间,这样就能够使得肿瘤细胞和组织遭受到热损伤,从而失去活性。其次,在对肿瘤细胞和组织进行加热的过程中,还需要保证对患者的正常细胞和组织进行保护,避免热疗给患者造成一定的损伤,减少并发症的发生。因此热疗温度的测控目的在于保证温度的精确度,杀死肿瘤细胞的同时保护正常细胞,提高治疗效果。
二、温度检测技术及发展
(一)温度检测的技术
就目前医疗技术的发展而言,在温度的检测技术上主要分为两大类,一种是微创式温度检测技术,也被称为侵入式的温度检测技术;而另外一种则是无创式的温度检测技术,也被称为非侵入式的温度检测技术。其中微创式温度检测技术主要是通过热疗仪上的温度检测探头置入人体内进行温度的检测,所应用的探头是医疗用热电阻,但是应用这种探头时会给医疗人员带来一定的问题。在应用高频电磁波进行热疗的过程中,探头会受到高频电磁波的影响,导致温度的检测不够准确,甚至于导致系统读数障碍等情况,同时探头的导线会受到因电磁波产生的磁场影响,使其数据传统时发生阻碍,因此这种探头不适宜被应用在高频电磁波热疗仪上,可以改用光纤探头,这种材料不会受到电磁波的干扰,能够提升温度的检测准确性。而无创温度检测技术则是利用热疗仪本身附带的各类测温系统对患者体内温度进行测量,这也是目前热疗仪温度检测技术的发展方向。
(二)温度检测的发展方向
无创检测主要是通过微波测温、核磁共振测温以及X射线衍射法测温等技术来实现的,也可以通过外部红外热成像仪来进行检测,这种技术主要是基于为患者治疗效果考虑而进行研究的。因为微创温度检测技术需要将探头置入人体内,长时间会对人体造成一定的损伤,同时探头本身也会发热,就会对检测的结果造成一定的影响,不利于肿瘤疾病的治疗。但微创温度检测方法则可以在人体为对体内加热温度进行检测,并且这种检测方法操作简便,对患者无伤害,并且对于患者体内的加热过程没有任何影响,因此能够获取更加准确的温度数据。
三、温度控制技术及发展
(一)温度控制的技术
在热疗治疗过程中,根据采用的加热方法不同,所选择的温度控制技术也有着一定的差异,但总体上可以总结为3中方法,其一是利用加热方法本身的性质进行控制;其二是可以利用检测到的温度数据对热疗仪进行PID控制;其三是利用大量的实践治疗数据建立其的治疗模型对热疗仪的系统进行控制。
(二)温度控制的发展方向
目前,将计算机技术引入到医疗治疗中已经成为了所有研究者的共识,因此,在热疗仪温度控制技术中引入计算机技术就成为了其必然的发展方向。而通过对以往实际治疗过程中相关数据的收集,利用计算机数据库系统将其进行存储和记录,并采用模糊控制理念,对整个治疗过程中进行相应的温度控制。目前,我国已经实现了利用人体X-CT断层影像提炼简化人体真是组织结构模型的相关数据来进行建模,并采集相应的医疗数据,达到对加热区域温度的合理化控制,最大程度上减小了温度对于正常组织的损伤。而在国外热疗技术中,微波和射频热疗的发展较为成熟,并以此衍生出了时域有限差分算法等数学算法对生物体内的能量、热量等传播和沉积进行控制,并且考虑不同组织或治疗区域内的具体情况,能够提升模糊思维技术的应用效果,增加热疗的温度在空间内的分布处于最优化。
结语:
目前,世界各国对于热疗过程中的温度检测和控制技术的研究都在不断深入,从目前的情况来看,各国的相应技术都需要进一步进行提高。同时由于目前国际上计算机技术的发展,带动了温度检测和控制技术的发展,为人类抗击肿瘤类疾病提供了坚实的基础,并对未来医疗技术的发展提供了一定的参考方向,人类医疗在向着微创的方向上更进一步。■
参考文献
[1] 邵汛帆,张珊文. 肿瘤全身热疗的临床进展[J]. 国际肿瘤学杂志,2010(12):915-917.
[2] 程晓曼,万柏坤,林世寅. 基于遗传算法的肿瘤热疗有效热区优化方法研究[J]. 应用科学学报,2011,19(04):295-298.
[3] 李丰彤. 肿瘤热疗中测控温的研究现状[J]. 国外医学物理医学与康复分册[J],2014,24(01):28-32.
[4] 崔书平,林应文. 热疗中的温度检测技术现状[J]. 沈阳工业大学学报,2014,26(02):188-190.
关键词:热疗仪;温度检测;温度控制;技术;发展
肿瘤是人类健康的主要威胁之一,其对人体的危害较大,目前在治疗过程中应用最为广泛的就是放射性疗法和化学疗法两种,但是这两种治疗方法在治疗过程中会对人体造成较大的伤害。而应用热疗方法则可以免除这种伤害,它也是目前医疗界应对肿瘤类疾病的全新方法,目前已知的热疗方法有很多种,例如射频、微波、超声波、交变磁场等。但是在治疗过程中对于温度的控制就成了目前亟待解决的难题。
一、温度测控的目的
在通过热疗对肿瘤患者进行治疗的过程中对于温度是要进行测定与控制的,其主要目的在于两点,首先是要对肿瘤的细胞组织进行加热,将温度控制在一定的范围之内,并维持相应的时间,这样就能够使得肿瘤细胞和组织遭受到热损伤,从而失去活性。其次,在对肿瘤细胞和组织进行加热的过程中,还需要保证对患者的正常细胞和组织进行保护,避免热疗给患者造成一定的损伤,减少并发症的发生。因此热疗温度的测控目的在于保证温度的精确度,杀死肿瘤细胞的同时保护正常细胞,提高治疗效果。
二、温度检测技术及发展
(一)温度检测的技术
就目前医疗技术的发展而言,在温度的检测技术上主要分为两大类,一种是微创式温度检测技术,也被称为侵入式的温度检测技术;而另外一种则是无创式的温度检测技术,也被称为非侵入式的温度检测技术。其中微创式温度检测技术主要是通过热疗仪上的温度检测探头置入人体内进行温度的检测,所应用的探头是医疗用热电阻,但是应用这种探头时会给医疗人员带来一定的问题。在应用高频电磁波进行热疗的过程中,探头会受到高频电磁波的影响,导致温度的检测不够准确,甚至于导致系统读数障碍等情况,同时探头的导线会受到因电磁波产生的磁场影响,使其数据传统时发生阻碍,因此这种探头不适宜被应用在高频电磁波热疗仪上,可以改用光纤探头,这种材料不会受到电磁波的干扰,能够提升温度的检测准确性。而无创温度检测技术则是利用热疗仪本身附带的各类测温系统对患者体内温度进行测量,这也是目前热疗仪温度检测技术的发展方向。
(二)温度检测的发展方向
无创检测主要是通过微波测温、核磁共振测温以及X射线衍射法测温等技术来实现的,也可以通过外部红外热成像仪来进行检测,这种技术主要是基于为患者治疗效果考虑而进行研究的。因为微创温度检测技术需要将探头置入人体内,长时间会对人体造成一定的损伤,同时探头本身也会发热,就会对检测的结果造成一定的影响,不利于肿瘤疾病的治疗。但微创温度检测方法则可以在人体为对体内加热温度进行检测,并且这种检测方法操作简便,对患者无伤害,并且对于患者体内的加热过程没有任何影响,因此能够获取更加准确的温度数据。
三、温度控制技术及发展
(一)温度控制的技术
在热疗治疗过程中,根据采用的加热方法不同,所选择的温度控制技术也有着一定的差异,但总体上可以总结为3中方法,其一是利用加热方法本身的性质进行控制;其二是可以利用检测到的温度数据对热疗仪进行PID控制;其三是利用大量的实践治疗数据建立其的治疗模型对热疗仪的系统进行控制。
(二)温度控制的发展方向
目前,将计算机技术引入到医疗治疗中已经成为了所有研究者的共识,因此,在热疗仪温度控制技术中引入计算机技术就成为了其必然的发展方向。而通过对以往实际治疗过程中相关数据的收集,利用计算机数据库系统将其进行存储和记录,并采用模糊控制理念,对整个治疗过程中进行相应的温度控制。目前,我国已经实现了利用人体X-CT断层影像提炼简化人体真是组织结构模型的相关数据来进行建模,并采集相应的医疗数据,达到对加热区域温度的合理化控制,最大程度上减小了温度对于正常组织的损伤。而在国外热疗技术中,微波和射频热疗的发展较为成熟,并以此衍生出了时域有限差分算法等数学算法对生物体内的能量、热量等传播和沉积进行控制,并且考虑不同组织或治疗区域内的具体情况,能够提升模糊思维技术的应用效果,增加热疗的温度在空间内的分布处于最优化。
结语:
目前,世界各国对于热疗过程中的温度检测和控制技术的研究都在不断深入,从目前的情况来看,各国的相应技术都需要进一步进行提高。同时由于目前国际上计算机技术的发展,带动了温度检测和控制技术的发展,为人类抗击肿瘤类疾病提供了坚实的基础,并对未来医疗技术的发展提供了一定的参考方向,人类医疗在向着微创的方向上更进一步。■
参考文献
[1] 邵汛帆,张珊文. 肿瘤全身热疗的临床进展[J]. 国际肿瘤学杂志,2010(12):915-917.
[2] 程晓曼,万柏坤,林世寅. 基于遗传算法的肿瘤热疗有效热区优化方法研究[J]. 应用科学学报,2011,19(04):295-298.
[3] 李丰彤. 肿瘤热疗中测控温的研究现状[J]. 国外医学物理医学与康复分册[J],2014,24(01):28-32.
[4] 崔书平,林应文. 热疗中的温度检测技术现状[J]. 沈阳工业大学学报,2014,26(02):188-190.