腹腔熱灌注系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、腹腔熱灌注化療是近年來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)。其作用機理主要是通過高溫殺死腫瘤細胞，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械沖刷效應(yīng)，達到清除腹腔內(nèi)腫瘤細胞的目的。 本文在研究腫瘤腹腔灌注熱療機理的基礎(chǔ)上，參考了國內(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)驗和對系統(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、蠕動泵、溫度測量和檢測部分以及控制部分組成。 溫度控制精度是本文研究的重點。傳統(tǒng)的PID控制雖然具有動態(tài)性能好的優(yōu)點，但需要知道被控對象的精確的數(shù)學模型。模糊控制雖然不需要知道被控對象的數(shù)學模型，但是需要很多控制經(jīng)驗來支持，而對于本套系統(tǒng)來說，這些控制的經(jīng)驗數(shù)據(jù)相當缺乏，故不能采用模糊控制。神經(jīng)控制能夠解決被控對象具有時滯的特性，不需要建立在精確的數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，并且具有自學習、自適應(yīng)的能力。本文所討論的灌注熱療

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