高强度聚焦超声串并联机器人控制系统的开发

根据高强度聚焦超声串并联机器人在治疗过程中的运动特点,采用成熟的CNC模块-PMAC运动控制卡,构建了PC-based共享存储器结构的开放式数控系统.针对其中的关键技术,开发出一套完整的串并联机器人运动轨迹控制系统,实现绕空间一点摆动和平面圆弧的运动,完全可以满足高强度聚焦超声治疗的要求.     

实时三维超声心动图测量二尖瓣环准确性的实验研究

目的 探讨应用实时三维超声心动图对二尖瓣环立体几何参数测量的方法 和准确性.方法 采用实时三维超声心动图对9只健康杂种犬心脏在活体状态下进行检查,获取三维全容积数据库,应用TomTec三维分析软件与MATLAB软件对二尖瓣环进行标识和测量.测量参数包括:①瓣环前外侧连合(anterior commissure,AC)与后内侧连合(posterior commissure,PC)间距离(commissure-commissure,CC);②通过瓣环前外侧连合与后内侧连合间连线中点并与之正交的室间隔侧和外侧瓣环间距离(septallateral,SL);③瓣环高度(height,H).二尖瓣环各参数的三维超声测值与离体心脏解剖测值进行比较.结果 ①CC,SL和H三维超声测值与离体心脏解剖测值的相关系数分别为r=0.83(P＜0.01),r=0.78(P＜0.05)和r=0.75(P＜0.05).②Bland-Altman分析示三维超声测值与离体心脏解剖测值一致性良好,CC,SL和H测值的均数差分别为0.22 cm,0.12 cm和-0.08 cm.结论 实时三维超声心动图能够较好地显示二尖瓣环立体形态,并能进行准确的空间几何测量,为二尖瓣环的定量研究提供了一种简便、可靠、无创的方法 .     

高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对活体不同组织损伤效应的比较

目的比较高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在相同参数下定位辐照活体不同组织所产生损伤效应。方法采用自主研制的高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人,对活体犬肝脏、肾脏和肌肉组织在辐照声强为2 000 W/cm2、辐照时间为6 m in和辐照深度为皮下3 cm时分别进行H IFU定点脉冲辐照,测量和比较辐照后3种组织超声声像图中强回声区面积及生物学焦域体积的大小。结果在辐照声强为2 000 W/cm2、辐照时间为6 min和辐照深度为皮下3 cm时,活体犬肝脏,肾脏以及肌肉组织超声声像图中强回声区面积分别为(471.40±56.20)cm2、(117.16±16.89)cm2、(881.82±32.54)cm2,生物学焦域体积分别为(3 243.49±243.79)cm3、(608.28±73.55)cm3、(7 886.82±165.64)cm3;3种组织间强回声面积及生物学焦域大小的差异均有显著性意义(P<0.05),由大到小依次为肌肉、肝脏和肾脏。结论相同的辐照参数下,高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人辐照活体不同组织所形成的损伤效应不同。     

串并联机器人控制HIFU的插补算法的研究

针对高强度聚焦超声串并联机器人的硬件结构特点，插补算法采取了粗插补和精插补相结合的两级模式。为满足电机轴动态性能限制条件，同时采用了插补前加减速和插补后加减速的方法，并给出了插补算法的具体实现步骤。     

高强度聚焦超声肿瘤治疗机开发中的关键技术

综合介绍国内外近年来在高强度聚焦超声肿瘤治疗机开发中的关键技术,供进一步技术开发借鉴和参考.     

高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人对离体猪肝脏组织的损伤效应

目的探讨自主研制的高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在换能器摆动模式下对离体猪肝脏组织的损伤效应。方法离体猪肝脏组织分为换能器摆动组和换能器固定组,采用该装置在不同辐照时间和辐照深度下分别进行定点脉冲辐照,测量生物学焦域体积及其中心距组织表面距离,并取靶区组织进行病理学检查。比较两组间生物学焦域体积测值以及换能器摆动组生物学焦域中心距组织表面的距离与预设辐照深度间的差异,并分析辐照深度及辐照时间对生物学焦域的影响。结果辐照靶区形成凝固性坏死区,与周围组织分界清楚。在相同辐照剂量下,两组所产生的生物学焦域体积测值间差异无统计学意义(P>0.05)。生物学焦域中心距组织表面的距离与预设辐照深度间差异无统计学意义(P>0.05)。在相同辐照参数下,生物学焦域体积随辐照时间增加而增大,随辐照深度增加而减小。结论高强度聚焦超声立体定向治疗并联机器人在换能器摆动模式下对离体猪肝脏组织可产生有效、精确的损伤,生物学焦域与辐照时间和辐照深度有关。