虚拟仪器环境下小型智能化超声热疗系统设计

小型智能化医疗仪器是当今生物医学工程领域研究热点之一,而LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)由于其本身固有的优点为实现该功能提供了非常便捷的环境。文中介绍了在LabVIEW环境下小型超声热疗治癌仪工作原理及系统构成。温度传感器采用T型热电偶,放大电路由两级构成,内置冰点补偿,提高了温度性能。通过设计专门电路产生控制信号驱动数据采集卡内置的可编程计数器/定时器8254芯片并适当编程产生脉宽调制(Pulsewidthmodulation,PWM)方波作为超声能量控制信号。文中详细阐述了人体组织内实时闭环温度控制算法以及超声治疗头水温控制这两个系统核心子模块的软件设计。根据系统特殊要求,在癌变组织温度控制子程序中,改进了比例积分微分(PID)算法,实现了对靶区组织温度的严格控制。实验证明系统设计可靠,PID算法改进合理,满足热疗治疗要求。     

基于超声衰减系数的微波热疗无损测温

目的 热疗的引导、疗效及剂量控制都需要温度监测,本文旨在探索一种基于超声衰减系数的微波热疗无损测温新方法.方法 利用水浴加热实验系统,以新鲜体外猪肝组织为研究对象,通过采集不同温度下的超声原始回波信号,分析不同温度下组织的超声衰减系数,建立超声衰减系数与温度相关性模型,用于微波加热实验过程中温度的检测.结果 超声衰减系数与温度相关性模型为:超声衰减系数=0.513×温度-0.80.超声衰减系数在微波热疗低温段(≤50℃)测温误差较小(＜5℃),在高温段(＞50℃)测温误差较大(＞10℃).结论 超声衰减系数可用于常规热疗无损测温.微波热疗温度分布不均使得检测较为困难.利用正常与热凝固组织超声衰减系数的差异进行热凝固区的检测具有一定优势.     

癌热疗中超声无创监测技术的新进展

准确测量与控制组织的温度状态,是热疗应用和疗效评估面临的重要问题.本文跟踪国内外研究进展,对肿瘤热疗加热过程中利用组织超声特征参数无创监测的理论与实验研究进行综述.     

超声引导下肝癌局部间质热疗的现状

超声引导下肝癌局部治疗方法有多种 ,但以局部间质热疗法发展较快 ,副作用小 ,疗效较好。本文仅对其中的激光治疗、微波治疗、射频电凝及超声聚焦疗法的现状予以综述     

癌热疗中超声无创测温方法的研究

癌热疗中组织温度的测控直接影响到热疗的效果，利用超声可以实现热疗中组织温度的无创检测。本介绍了癌热疗中目前所采用的几种超声测温方法，对各种方法的原理及存在的问题进行了分析，概述了超声无创测温当前国内外的研究现状。     

癌热疗中超声无创测温方法的研究

癌热疗中组织温度的测控直接影响到热疗的效果 ,利用超声可以实现热疗中组织温度的无创检测。本文介绍了癌热疗中目前所采用的几种超声测温方法 ,对各种方法的原理及存在的问题进行了分析 ,概述了超声无创测温当前国内外的研究现状     

高强度聚焦超声热疗技术的发展和应用

高强度聚焦超声热疗技术以其微创、精确度高、副作用小且并发症少而被应用于临床治疗。目前,该技术主要用于前列腺癌、肝癌、原发性恶性骨肉瘤及乳腺癌等疾病的治疗。主要论述高强度聚焦超声热疗的现状、临床应用及进展。     

用于浅表肿瘤热疗的二元聚焦超声换能器及其热场分布

介绍一种由两个压电圆片振子（直径２５ｍｍ）构成前向聚焦声场（焦距约为１１４ｍｍ）的超声波加热装置。体模实验测量表明：经该装置持续加热（超声功率约２×４０Ｗ）１０～１５分钟后可在体模内达稳定温度分布,使换能器中心附近６ｍｍ×６ｍｍ×１０ｍｍ范围内达４１～４５℃有效热疗高温（起始环境温度为２０℃时）,较适用于浅表肿瘤的加热治疗。     

利用超声射频实现肿瘤热疗实时无创测温方法

无创测温是肿瘤热疗的技术难题,超声射频测温技术是一种临床应用前景较好的无创测温方法。本文根据4种超声射频参数对超声射频测温方法进行了综述。诸多特征参数均与温度存在一定的相关性,测量方法中超声回波时移测温技术最为成熟,测温精度达到0．24℃。频移、能量、声衰减测温方法分别受不同因素的影响,定量测温尚存在一定困难。超声特征参数提取精度的提高将有效改善测温效果,多参数融合分析和凝固区定征识别也是超声无创测温技术的发展方向。     

凹球面聚焦超声换能器用于热疗时在人体内引起的瞬态温度场

本文引入了虚拟热源的概念,分析了边界条件对升温的影响及加热时间及温度场点位置的关系,详细研究了声源参数及生物组织特性参数对治疗区升温快慢的影响,比较了聚焦参数相同的册球面换在和高斯换能器声焦点的瞬态温度,所得结果对超声热疗的实施具有指导作用。     

基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统的研制

目的　生物反应器是组织工程研究的重要载体。本文构造了一种基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统研究平台。方法　系统使用曲柄滑块机构压缩和拉伸波纹管,模拟出人体血管内的搏动流。同时利用LabVIEW平台对压力等参数进行测量和控制,系统与PC机连接,可实现远程监控,使整个组织工程生物反应器系统初步实现分步式,自动化。结果　实验结果表明,该生物反应器能够对细胞施加合适的生物力学刺激,并准确检测各项参数。结论　基于虚拟仪器技术构造的血管生物反应器系统研究平台具有较大的应用推广价值。     

肿瘤热疗中的超声无损测温技术

肿瘤热疗中组织温度的测定和监控至关重要。利用诊断超声波扫描热疗生物组织,通过分析超声回波信号的时间延迟、频域共振峰的频移或计算散射回波的能量可以无创伤地提取组织温度信息,与时域或频域方法比较,从能量的角度分析超声回波信号无损伤提取深部组织的温度信息的方法,具有随温度改变能量特征变化明显,易提取温度信息等优点,文中讨论了当前热疗中温度测量的难点和新技术。     

基于PID算法的PCR仪温度控制系统设计方案

目的为研制升降温速率快、温度控制精度高的PCR仪,本文设计并构建了基于比例积分微分（proportional integral derivative,PID）算法的PCR仪温度控制系统。方法该系统以TI DSP2812为主控芯片,采用PID算法作为温度控制算法,并利用Ziegler—Nichols参数整定法进行控制参数整定。为验证PID算法在PCR仪温度控制中的有效性,本文进行了Matlab计算机仿真实验,并在此基础上进行了实际温度控制系统的整体调试。结果仿真结果显示温度控制系统的温度最大超调量为13％,响应时间为25S,无静态误差。整体调试结果显示升降温速率为5℃／s,温度控制精度0．1℃。结论该系统升降温速率快,温度控制精度高,本研究为制造具有自主知识产权的PCR仪做出了有益探索。     

基于虚拟仪器的智能视觉识别机械手系统

目的：设计与搭建适应检测物体更换较快应用场合的可白行学习许更换对象模板的视觉智能机械手系统。方法：利用LabVIEW开发平台和NIVision软件包,选择合适的硬件设备搭建视觉智能机械手系统：采用调用DLL的方式配置相机参数及控制其进行图像采集;并对采集到的图像进行LUT,阈值分割和形态学变换,消除一定光照干扰等环境变化影响．使其适于下一步分析;通过Geometric匹配及对特征区域的灰度值判断,实现物件的识别与检测。同时针对物件识别需要的信息设计与完成相应的模版学习与更换程序。结果：实现了对目标物体的视觉识别及控制机器手的抓取,视觉识别准确率达到97％以上．其特色还在于可以在应用实践中实时实地方便地进行自主学习与制作对象模板,在目标频繁变更的情况下快速实现对不同物体的视觉识别与抓取控制。结论：采用LabVIEW开发平台和NIVision软件包可搭建m具有视觉智能识别功能．且识别准确率较高．可便捷地学习与更换识别对象的智能机械手系统,具有应用价值。     

基于虚拟仪器的12导同步心电数据库的建立

介绍了基于虚拟仪器的12导同步心电数据库生成系统的构建过程。其中硬件系统包括同步心电放大器、12位数据采集卡及便携式电脑等,软件程序采用虚拟仪器编程语言Lab Windows／CVI编写。数据库共收入180例同步心电数据。     

肿瘤热疗及相关超声实用新技术研究进展

全面介绍了肿瘤热疗研究及以高强度聚焦超声为代表的超声实用新技术在肿瘤热疗领域的应用进展，深入探讨和展望了二者的发展现状及存在问题。     

基于虚拟仪器技术的脉象采集系统

基于虚拟仪器技术的脉象采集系统由上、下位机构成,下位机通过电容传声器采集脉搏信号,由串口RS-232将信号送入上位机;上位机利用虚拟仪器技术对信号进行软件处理、分析和波形显示.     

基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统

本文介绍了一种基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统的研制方法.硬件由笔记本电脑、同步心电放大器、12位数据采集卡组成,程序用虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI编写,界面模拟实际的采样仪器,可以设置采样参数、登记病例信息、采集时实时显示心电波形并将数据存盘.应用此系统,采集正常30例、异常150例心电数据存入心电数据库,效果良好.     

基于虚拟仪器技术的超声波导盲系统的研制

超声波非常适合应用于导盲系统。本文构造了一种某于虚拟仪器技术的超声波导盲系统研究平台。我们获得障碍物的距离信息和超声回波的强度信息，进行音频调制，向盲人提供更加丰富的信息。本文从系统组成、软硬件设计等方面阐述了该虚拟仪器平台。