體外震波治療心肌缺血系統(tǒng)的研究.pdf

1、冠心病是冠狀動脈血管發(fā)生動脈粥樣硬化病變而引起管腔狹窄或者阻塞，從而造成心肌的缺血、缺氧、甚至壞死，引發(fā)心臟疾病。隨著冠心病發(fā)病率的不斷增加，研究出能安全有效治療冠心病的方法至關(guān)重要。體外的震波治療將為冠心病治療提供新思路，成為一種無創(chuàng)的有效的治療方法。
　　本課題旨在設(shè)計(jì)研發(fā)一臺體外心臟超聲震波治療系統(tǒng)。首先分析體外聲震波治療冠心病時(shí)的物理機(jī)理及生物原理，計(jì)算沖擊波的傳遞能量的大小及損耗，利用惠更斯原理，計(jì)算的超聲輻射聲場的分布

2、，使用Matlab仿真軟件對其進(jìn)行仿真。
　　其次利用理論分析與仿真結(jié)果，對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用同軸超聲波定位，定位后震波換能器產(chǎn)生沖擊波，通過水囊耦合，進(jìn)入人體，沖擊波在病變部位聚焦。主要研究內(nèi)容為震波源換能器和高壓觸發(fā)控制系統(tǒng)，其中震波源換能器作為超聲震波產(chǎn)生部分，實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，包括反射杯、高頻線圈、金屬震膜、絕緣支架、絕緣膠的材料選取和結(jié)構(gòu)研發(fā)加工;觸發(fā)高壓電路系統(tǒng)主要是為高壓儲能電容提供脈沖充電

3、高壓，同時(shí)控制脈沖震波的產(chǎn)生關(guān)斷，包括高壓升壓電路、貯能電容陣列、充電控制模塊、高壓繼電器開關(guān)模塊以及混合信號的處理模塊等。
　　在完成了換能器及觸發(fā)電路的研制和加工之后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和換能器發(fā)射震波波形進(jìn)行測試。通過實(shí)驗(yàn)證明，觸發(fā)電路系統(tǒng)工作頻率為1Hz，符合人體心臟跳動周期，儲能電容充電穩(wěn)定，達(dá)到兩千伏以上，電壓值調(diào)節(jié)方便，產(chǎn)生毫秒級別的脈沖高壓。換能器產(chǎn)生波形穩(wěn)定，壓力值達(dá)到兆帕級別。最終，系統(tǒng)工作參