一种智能化的多极射频消融治疗仪的研制

介绍了一种基于射频原位灭活原理的智能化的多极射频消融治疗仪的研制.仪器为上、下位机结构,上位机为PC机,下位机以89C52单片机为核心的测温控温装置,上、下位机通过RS232串行口通信实现数据传送.仪器有两种功率控制模式:手动控制和自动控制,自动控制采用改进PID控温算法,确保对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热.智能化的病历数据库管理系统实现对病历数据的有效管理.动物实验证明,仪器工作稳定可靠,疗效好,具有较高的临床应用价值.     

基于改进PID算法的射频消融治疗仪

介绍了一种基于改进PID算法的射频消融治疗仪的研制。它基于射频原位灭活原理。仪器为上、下位机结构 ,上位机为PC机 ,下位机以 89C5 2单片机为核心的测温控温装置 ,上、下位机通过RS2 32串行口通信实现数据传送。采用改进PID控温算法 ,解决了治疗过程中加热引起肿瘤组织性质变化及因更换不同加热器导致对象特性变化使控温性能降低的问题 ,确保不同加热器都能对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热。用不同加热器 (单电极、多电极 )对新鲜猪肝进行实验以验证算法 ,实验证明 ,算法适应性强、抗干扰能力强、控温精度较高 (± 2℃ ) ,仪器工作稳定可靠 ,具有较高的临床应用价值。     

新型气冷式射频消融系统的控制模式

背景：射频消融作为一种有前途的微创肿瘤治疗方法应用越来越广泛,但是现今的射频消融系统还普遍存在消融范围小的问题。 目的：设计一种新型的气冷式射频消融电极的控制模式,增大射频消融的范围。 方法：在气冷式射频仪的基础上,根据气冷式射频电极的特点,设计了一种新型的气冷式射频消融的控制模式,即在恒温的方式下通过气冷式电极的冷冻功率来控制射频消融的范围。控制系统采用上位机、下位机的结构,温度控制算法采用改进的PID控制算法。 结果与结论：通过温度控制实验证明,改进的PID控制算法能精确地控制温度,反应速度快,能很好地应用于该控制模式。气冷式射频功率与制冷功率关系实验结果表明,通过气冷式冷却电极的功率能很好地调节射频消融的射频输出功率,达到控制消融范围的目的。     

基于32位Windows的双泵复苏装置的控制系统

本文介绍一种新型双泵复苏装置的控制系统。此控制系统采用了上下位机结构，上位机采用奔腾以上的PC机，32位Windows操作系统为工作平台；下位机采用16位的80C196KC单片机，并由两片82C55实现上下位机之间的并行通讯。上位机主要是设置和调节双泵复苏的控制参数，并把设置好的参数通过并行通讯传递给下位机，以实现对下位机的控制，同时对下位机产生的控制脉冲波形进行监测；此外还具有心电等生理信号进行实时的采集、监测、存储和波形回放等功能。下位机主要是根据内置的或上位机传递下来的控制参数，以特定的算法产生双泵复苏所需的控制脉冲序列，去控制气阀的动作实施双泵复苏术。     

基于通信模式的虚拟程控X线机的设计与实现

目的:为了解决程控X线机在教学和实验中存在的设备费用高、体积大等缺点,提出开发虚拟程控X线机的方案.方法:以VB和SQL数据库为平台,利用上位机ActiveX控件开发虚拟X线机操作台,完成曝光参数的设定与显示、曝光过程、器官程序摄影等功能,同时设计下位机系统完成旋转阳极启动及延时、灯丝预热和曝光过程.上位机与下位机以通讯方式完成数据和命令的传送.结果:该虚拟X线机不但功能齐全而且费用低、使用方便.结论:对于其它医学仪器的虚拟设计,该方案具有重要的参考价值.     

基于C8051F020的三电极电化学检测系统设计

目的:为研究三电极体系中电化学反应的进行,设计了一种具有上、下位机两级结构的三电极电化学检测系统。方法:下位机基于C8051F020设计,包括数模/模数转换(ADC/DAC)、恒电位电路、电流检测电路及电源等;上位机界面应用程序基于个人计算机(PC)开发,包括参数设置、数据处理、状态控制、历史查询等;上、下位机使用自定义的RS232串口通讯协议。结果:为检测系统性能,用一个三电极体系的等效电路模型进行测试,结果显示该检测系统能够较精确的完成电化学反应的控制、数据的采集与存储等,实现三电极电化学的测量。结论:与商业化的电化学测量系统相比,本系统具有成本低、体积小、可扩展性好等特点,同时也为进一步的应用提供了可靠的测量基础。     

上球管遥控床的智能控制

介绍能隔室遥控操作的上球管遥控床的智能控制系统,包括用VB编制的上位机监控界面,基于AT90S8515的下位机的控制,以及上、下位机的串行通信.本系统具有友好的人机界面,性能良好,易于产品的升级、改进.     

基于PCI的病床控制测试平台上位机软件设计

目的:为病床控制系统测试平台设计一种能够进行数据采集与运动控制的上位机软件.方法:在Visual C++6.0环境下,利用研华科技提供的开发库,并综合了多线程和双缓冲技术来实现.上位PC机把用户的操作意图转换成控制指令,通过PCI接口传送到下位机板卡PC11240、PC11716,下位机驱动步进电机实现对病床的控制或进行实时数据的采集.结果:实现了在循环往复运动中急停按钮的实时响应并解决了曲线显示时屏幕闪烁等问题.该软件在病床控制测试平台上进行了多次应用试验.取得了良好的效果.结论:通过本文方法实现了对康复病床的运动控制,数据采集,数据保存与显示等功能,同运用单片机和普通电机控制病床的方法相比,运动控制更加精确平稳,功能更加完善,达到了设计目的.并已成功的应用在病床控制测试系统中.     

基于移相全桥的射频消融信号发生系统设计

为实现射频消融的快速精准控制,并适应不同组织的射频消融。本研究基于移相全桥控制的基本原理,利用DAC控制相移,调整射频电压输出,并结合全桥D类功率放大器,设计了435 kHz频率的射频消融信号发生系统。对系统移相控制、控制响应速率、实际射频输出功率、功率负载特性曲线进行测试,结果表明,系统可通过相移控制射频输出电压,具有微秒级的快速控制响应,额定阻抗下的输出功率误差小于3%,在20～2 000Ω的负载下的最大输出功率大于40 W,具有较强的带载工作能力。     

MPU6050在评定人体上肢关节角度中的应用

该文开发了一套上肢康复评定仪器,用于评定肘关节及肩关节的关节活动度。该仪器包括下位机硬件和上位机评定软件,通过MPU6050传感器采集关节运动的加速度和角速度信号,并将数据经蓝牙串口传输至上位机评定软件。该仪器实现了实时评定上肢关节的运动参数,并能动态显示上肢关节运动状态。对仪器进行可靠性测试,组内相关系数均大于0.6,说明该仪器具有良好的可靠性,能准确地输出患者关节运动角度,对临床上制定合理的康复训练计划有重要意义。     

基于LabVIEW的便携式房颤检测系统的研制

目的:基于LabVIEW构建了便携式房颤检测系统。方法:系统采用上、下位机结构,上位机为笔记本电脑,下位机为心电采集模块,上下位机由USB口连接。提出概率密度函数法,研究R-R间期相空间重构后两点间距离的概率密度函数曲线形状并提取特征参数kn,可精确检测房颤。上位机软件采用LabVIEW编程,分为心电信号提取模块、R-R间期提取模块及概率密度函数法检测房颤模块。三个模块中设置了二个缓存,通过缓存模式保证三个模块并行运行,提高了系统的实时性。结果:实验表明该系统可快速准确检测房颤,只需60个R-R间期(不到1分钟的心电数据),检测房颤精度大于95%。结论:系统可用于房颤的快速、精确检测及房颤治疗后疗效的评估。     

辅以体外反搏的胸部充气背心辅助循环装置的控制系统

本文描述一套新型无创辅助循环实验装置的控制系统，该实验装置主要用于无创辅助循环方法治疗心衰等心脏疾病的研究。本控制系统采用上下位机结构，上位机是IBM PC兼容机，下位机是单片机系统，上下位机之闻采用USB接口通讯。下位机的主要功能是根据上位机系统传递下来的控制参数，按照特定的算法，产生8路控制脉冲信号，控制电磁阀组动作。上位机的主要功能是实现整个系统的协调控制，模拟信号采集、显示和存盘，ECG的R波识别，控制脉冲的显示，监测参数设置与存盘，工作模式选择，控制方案设置、存盘与调用，以及为用户提供友好的人机交互界面等。为了使系统具有功能可扩展性，满足科研的需要，该系统利用了PSD芯片技术和设计了功能扩展插槽。     

Low-power hybrid wireless network for monitoring infant incubators

We have created a pilot wireless network for the convenient monitoring of temperature and humidity of infant incubators. This system combines infrared and radio frequency (RF) communication in order to minimize the power consumption of slave devices, and we therefore call it a hybrid wireless network. The slave module installed in the infant incubator receives the calling signal from the host with an infrared receiver, and sends temperature and humidity data to the host with an RF transmitter. The power consumption of the host system is not critical, and hence it uses the maximum power of infrared transmission and continuously operating RF receiver. In our test implementation, we included four slave devices. The PC calls each slave device every second and then waits for 6 s, resulting in a total scan period of 10 s. Slave devices receive the calling signals and transmit three data values (temperature, moisture, and skin temperature); their power demand is 1 mW, and can run for about 1000 h on four AA-size nickel-hydride batteries.     

A Cascade Feedback Control Approach for Hypnosis

This article studies the problem of controlling the drug administration during an anesthesia process, where muscle relaxation, analgesia, and hypnosis are regulated by means of monitored administration of specific drugs. On the basis of a seventh-order nonlinear pharmacokinetic-pharmacodynamic representation of the hypnosis process dynamics, a cascade (master/slave) feedback control structure for controlling the bispectral index (BIS) is proposed. The master controller compares the measured BIS with its reference value to provide the expired isoflurane concentration reference to the slave controller. In turn, the slave controller manipulates the anesthetic isoflurane concentration entering the anesthetic system to achieve the reference from the master controller. The advantage of the proposed cascade control structure with respect to its noncascade counterpart is that the former provides operation protection against BIS measurement failures. In fact, under a BIS measurement fault, the master control feedback is broken and the slave controller operates under a safe reference value. Extensive numerical simulations are used to illustrate the functioning of the proposed cascade control structure.     

Study on real-time force feedback for a master–slave interventional surgical robotic system

In robot-assisted catheterization, haptic feedback is important, but is currently lacking. In addition, conventional interventional surgical robotic systems typically employ a master–slave architecture with an open-loop force feedback, which results in inaccurate control. We develop herein a novel real-time master–slave (RTMS) interventional surgical robotic system with a closed-loop force feedback that allows a surgeon to sense the true force during remote operation, provide adequate haptic feedback, and improve control accuracy in robot-assisted catheterization. As part of this system, we also design a unique master control handle that measures the true force felt by a surgeon, providing the basis for the closed-loop control of the entire system. We use theoretical and empirical methods to demonstrate that the proposed RTMS system provides a surgeon (using the master control handle) with a more accurate and realistic force sensation, which subsequently improves the precision of the master–slave manipulation. The experimental results show a substantial increase in the control accuracy of the force feedback and an increase in operational efficiency during surgery.     

基于嵌入式系统设计的人机交互射频电针美容仪

背景：射频电针美容仪是一种通过微针技术输送射频能量,达到美容效果的新型数字化医疗设备。嵌入式产品良好的工作稳定性和设备独立性使得嵌入式设计成为电子产品的主流。 目的：设计一种嵌入式射频电针美容仪。 方法：系统采用嵌入式ARM-WinCE开发而成,以STM32F103处理器作为控制器,Windows CE作为GUI开发工具,设计了一种嵌入式射频电针美容仪。 结果与结论：实验设计的嵌入式射频电针美容仪能够提供射频能量输出,通过液晶显示屏提供视觉信号,进行人机交互。该系统具有体积小、可靠性高、低成本、人机交互能力强等特点。     

超短波理疗仪测控系统设计

该测控系统用于超短波理疗设备,包括市网电压检测与自动稳压、供电部分、控制部分、输出功率自动调谐等部分组成。针对较大功率超短波理疗仪,实现了治疗强度控制、定时、人体阻抗匹配自动调节功能。提高了机器治疗效果,使机器更智能,操作更便捷。