放射性粒籽源人体植入装置的开发研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a20090907
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医学临床中的植入治疗技术是将金属封闭的微型放射性粒籽源植入人体病变组织内近距离照射达到治疗病灶的目的,实施这一过程的医用器械叫“放射性粒籽源人体植入装置”。由于这一治疗手段和装备尚在初期发展阶段,一方面国内外相关的研究工作方兴未艾,另一方面相关设备也存在着一些问题和不足。所以尽快开展放射性粒籽源人体植入装置和相关辅助设备研发具有重要的理论研究价值和工程实用价值。本论文首先对国内外相关研究领域的报告、文献和调研结果进行了综述和评述,总结出了目前现有的粒籽源人体植入装置和相关辅助设备存在的粒籽源装填效率低、缺少放射性检测功能、放射性粒籽源安全防护措施不足等问题。针对这些问题和不足,本论文开展了相关方面的理论与技术研究,综合应用了现代计算机技术、辐射检测技术、自动化技术提出了解决问题的研究方案,明确了拟解决的关键技术,并在以下几个方面进行了重点介绍:论文提出了一种利用振动送料的方法实现放射性粒籽源自动排序与装填的方案,分析研究了放射性粒籽源排序、装填准确性受到工作频率、振幅、机构等几个关键因素的影响,开发出了可用于放射性粒籽源自动装填的装置。论文开展了放射性粒籽源自动检测系统的研究。分析了盖革-米勒管的工作原理,开发了驱动盖格管工作的Boost拓扑结构升压电路。对升压电路中的关键的元器件选型与参数进行了确定。解决了在自动装填过程中放射性粒籽源遗漏丢失的问题。论文对用于放射性粒籽源自动装填系统的单片机测控系统做了详细介绍。首先介绍了放射性粒籽源辐射强度检测和自动控制总体方案及构成,然后对单片机最小系统、供电的电源模块、功率驱动模块、液晶显示通讯模块、辐射强度检测信号采集模块及单片机的外围电路分别做了介绍。系统的软件开发过程也在论文中做了详细介绍。论文最后介绍了实验验证工作。得到了工作频率对振幅的影响和电压对装填精准度的影响规律。实验结果表明:当工作频率为80 Hz,电压为105 V时系统的工作效率最佳。重复性实验结果为:1000次装填粒籽中,准确率为96.5%。相比人工装填效率提高15倍,装填准确率提高了16.5%。论文最后也对论文工作进行了总结并指出了研究工作存在的不足和改进方向。
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