高強度聚焦超聲系統(tǒng)中設(shè)備控制子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、高強度聚焦超聲(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)是近年來發(fā)展較快的無創(chuàng)腫瘤治療技術(shù)。它利用超聲波良好的組織穿透性、方向性及聚焦性能，將超聲波聚焦于靶區(qū)組織，使靶區(qū)組織溫度在短時間內(nèi)上升到65℃以上，最終導致組織凝固性壞死，從而達到腫瘤治療的目的。但是這種治療方式對正常組織及靶區(qū)周圍組織不損傷或損傷很小。因此，超聲治療法越來越受到人們的重視，國內(nèi)外競相在這一領(lǐng)域開展大量的研究。 高強度

2、聚焦超聲治療系統(tǒng)是一個集自動控制、機械、醫(yī)學圖像處理、計算機技術(shù)和生物醫(yī)學效應(yīng)等多種技術(shù)為一體的綜合系統(tǒng)。它包括計算機分析與控制系統(tǒng)、超聲功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、機械運動系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等部分。 本文在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上對HIFU系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀做出了分析，提出了當前HIFU控制特點和不足。HIFU系統(tǒng)是一個高強度、高精度的治療系統(tǒng)，在對腫瘤進行有效治療的同時，如果不能精確實時的控制，會給正常組織和病人帶來巨大損傷。因此，對系統(tǒng)的實時性和

3、故障處理能力提出了很高的要求。本文的研究重點就是如何能夠提高系統(tǒng)的實時性。具體內(nèi)容如下： 1、提出當前國內(nèi)外HIFU系統(tǒng)在系統(tǒng)控制方面存在的缺點不足，改進了系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，引入一個基于單片機的控制器子系統(tǒng)協(xié)助PC機進行管理，完成了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計。 2、對上下位機間的通訊協(xié)議進行研究，制訂了詳細的控制協(xié)議并加以軟件實現(xiàn)，實驗證明系統(tǒng)的實時性和控制精度得到了提高。 3、針對改進后的系統(tǒng)，對系統(tǒng)的功能和抗干擾能力進行