腫瘤熱療的溫度測控技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、腫瘤熱療是一種利用熱的生物效應(yīng)來治療腫瘤的醫(yī)學(xué)手段，已經(jīng)在腫瘤治療中得到廣泛的應(yīng)用，它具有安全可靠、操作簡單、療效好、術(shù)后恢復(fù)快的優(yōu)勢和特點(diǎn)，且與放療化療具有協(xié)同作用，能誘發(fā)人體對靶區(qū)腫瘤的免疫反應(yīng)。本文針對熱療系統(tǒng)建立一套熱療測控平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行熱療溫度控制算法的研究。主要研究內(nèi)容如下： ⑴實(shí)現(xiàn)了多路熱電偶測溫系統(tǒng)的軟件硬件設(shè)計(jì)；遠(yuǎn)紅外熱像測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)；單針?biāo)涫缴漕l腫瘤消融治療系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)；以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的

2、熱療溫控研究。多路熱電偶測溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以熱電偶測溫針為傳感器的16路的測溫系統(tǒng)，系統(tǒng)誤差<0.1℃。遠(yuǎn)紅外熱像測溫系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)了熱療表面測溫，系統(tǒng)誤差在<2℃。單針?biāo)涫缴漕l腫瘤消融治療系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的軟件界面美觀，安全性和自動(dòng)化程度高，多種治療控制方法聯(lián)合使用提高了射頻腫瘤消融治療的效果，為熱療溫度控制提供了有效的平臺(tái)。 ⑵研究了模糊控制、PID控制的特點(diǎn)，提出了具備模糊控制和PID控制優(yōu)點(diǎn)的模糊-改進(jìn)PID控制方法用于點(diǎn)溫度控制

3、，經(jīng)驗(yàn)證該方法具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，超調(diào)量小，溫升速度快，適合于熱療溫控。針對熱療區(qū)域多點(diǎn)溫控進(jìn)行了研究，在模糊-改進(jìn)PID控制的基礎(chǔ)上，提出了單區(qū)域多點(diǎn)溫控策略和多區(qū)域多點(diǎn)控溫策略。 ⑶實(shí)驗(yàn)表明，模糊-改進(jìn)PID控制具有比單獨(dú)使用模糊控制或PID控制更好的性能；區(qū)域控制策略能很好的執(zhí)行區(qū)域溫控的要求；對同一塊離體器官加載相同電壓時(shí)，溫?zé)岑煼ǖ那昂髢纱螌?shí)驗(yàn)的溫升非常接近，而消融療法則不具有這種特性。因此采用溫?zé)岑煼〞r(shí)，可