腹腔熱灌注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、腹腔熱灌注化療是近年來(lái)為防治腹腔惡性腫瘤，尤其是胃腸癌術(shù)后腹腔復(fù)發(fā)和肝轉(zhuǎn)移所采用的一種新技術(shù)。其作用機(jī)理主要是通過(guò)高溫殺死腫瘤細(xì)胞，結(jié)合化療，提高化療藥物的增敏性，并且利用大容量灌洗的機(jī)械沖刷效應(yīng)，達(dá)到清除腹腔內(nèi)腫瘤細(xì)胞的目的。 本文在研究腫瘤腹腔灌注熱療機(jī)理的基礎(chǔ)上，參考了國(guó)內(nèi)外其他一些熱療設(shè)備和灌注設(shè)備，并且結(jié)合眾多醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)系統(tǒng)的性能要求，提出了整套熱灌注系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。本文所討論的腹腔熱灌注系統(tǒng)主要由加熱源、制冷

2、源、循環(huán)管路、蠕動(dòng)泵、溫度測(cè)量和檢測(cè)部分以及控制部分組成。 溫度控制精度是本文研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的PID控制雖然具有動(dòng)態(tài)性能好的優(yōu)點(diǎn)，但需要知道被控對(duì)象的精確的數(shù)學(xué)模型。模糊控制雖然不需要知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，但是需要很多控制經(jīng)驗(yàn)來(lái)支持，而對(duì)于本套系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這些控制的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相當(dāng)缺乏，故不能采用模糊控制。神經(jīng)控制能夠解決被控對(duì)象具有時(shí)滯的特性，不需要建立在精確的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，并且具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力。本文所討論的灌注熱療

3、系統(tǒng)，由于治療的個(gè)體不同、治療過(guò)程中病灶組織結(jié)構(gòu)的變化、灌注時(shí)液體流動(dòng)速度的變化及外界環(huán)境的變化等等，都能引起被控對(duì)象的變化。因此被控對(duì)象是不確定的，不能確定其精確的數(shù)學(xué)模型，且被控對(duì)象還具有時(shí)滯的特性，所以不能采用傳統(tǒng)的控制理論對(duì)其進(jìn)行控制。針對(duì)被控對(duì)象的特性，結(jié)合各控制算法的優(yōu)點(diǎn)，本文給出了單神經(jīng)元PSD自適應(yīng)控制算法的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程。 最后詳細(xì)介紹了熱灌注系統(tǒng)中機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)硬件組成實(shí)現(xiàn)及軟件算法、人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)；并且