基于數(shù)字信號處理器的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)的設計實現(xiàn)方法研究.pdf

1、實驗和理論研究初步證實，細胞膜的電穿孔程度（包含穿孔可逆或不可逆）與施加電脈沖的多個特征參數(shù)相關。為了更深入地研究電脈沖作用于細胞膜的內(nèi)部機制，滿足目前臨床試驗和應用的要求，有必要研制一套參數(shù)調(diào)節(jié)靈活、輸出穩(wěn)定、監(jiān)測方便并能用于腫瘤細胞發(fā)生不可逆電穿孔試驗研究的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)。 本論文在交流－直流功率轉(zhuǎn)換電路的基礎上，提出一種基于數(shù)字信號處理器的電脈沖參數(shù)控制和測量一體化方案。結(jié)合現(xiàn)場可編程門陣列和其他電子元器件，設計并

2、實現(xiàn)的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)不僅能對系統(tǒng)輸出的電壓幅值、上升時間、下降時間、重復頻率和脈沖寬度等參數(shù)進行在線監(jiān)測，而且可對上述部分參數(shù)進行閉環(huán)控制，保持輸出的穩(wěn)定性。文中詳細介紹了功率轉(zhuǎn)換電路PWM 控制的基本原理和頻率差值倍增技術的具體方法，簡要闡述了液晶顯示電路、日歷時鐘模塊和電容切換電路的控制策略，重點探討了電壓幅值測量模塊、上升時間和下降時間測量模塊、電壓幅值控制模塊及鍵盤接口電路、RS-232 通信等電路的設計依據(jù)、結(jié)構(gòu)和功能

3、。此外，還介紹了對電壓幅值測量模塊、上升時間和下降時間測量模塊進行仿真的過程和結(jié)果。 本論文采用了典型的前后臺模式的軟件組織形式，以主程序作為后臺任務，中斷服務程序作為前臺任務，通過對前后臺任務的快速切換和優(yōu)先級排序，達到及時響應測量、控制和顯示等一系列任務的目的。本論文對設計完成的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)進行了測試和校正，通過對測量模塊、控制模塊和顯示模塊等的檢驗和調(diào)試，以及系統(tǒng)整機聯(lián)調(diào)和帶負載測試，對測試結(jié)果進行了分析，表明本