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射频消融技术是继手术切除之后的另一种用来治疗肿瘤的有效方法,它是利用高频交流电作用于肿瘤组织时产生热效应,使肿瘤细胞局部温度升高,从而达到高温灭活癌细胞的目的。 目前,临床医学中使用的大多数射频消融治疗仪,都是基于温度控制和功率控制这两种控制模式。在肿瘤治疗方面,临床上的疗效表现为:小于3cm的肿瘤单针射频消融可以达到与手术切除相媲美的疗效;但是,对于3cm~5cm之间的肿瘤,单针往往无法达到一次性灭活,常常需要进行多次射频消融治疗。为了增大单针射频消融的效果,研究一种新的控制模式来对射频消融过程进行控制是具有非常重要意义的。 本文首先对冷极射频消融治疗仪的整体进行介绍,然后对治疗仪的软件系统进行需求分析,并根据需求进行软件的整体设计。 其次是对现有射频消融治疗仪的控制模式及算法进行深入研究,针对冷极射频消融仪的特点,给出阻抗控制模式。通过建立冷极射频消融模型,将射频消融传热过程与电学联系起来,分析传热过程中能量的变化,讨论消融距离与合成功率的关系,以此来设计基于阻抗模式的控制算法,完善软件系统的算法控制功能。改进阻抗算法是以消融过程中不断变化的阻抗值来对射频输出功率进行实时调整,该算法的优点是可解决消融过程中肿瘤组织阻抗急剧升高的问题,达到扩大单针射频消融的效果。 最后通过实验验证改进阻抗算法的可靠性及控制疗效,并对实验数据进行分析处理,结合BP神经网络建立对消融毁损灶的预测模型,然后通过MATLAB引擎技术将预测模型引入到软件系统中,使软件具有通过参数设置来预测消融范围的功能。离体实验表明,改进阻抗算法达到了扩大单针消融范围的目的,使用14G冷极射频电极可取得单针3.5~4.5cm的消融效果,对于治愈3~5cm的肿瘤具有一定的参考价值。