肿瘤热疗计划系统的研究进展

通过大量文献资料的调研和分析,针对目前国内外热疗计划系统的重要研究进展进行分类回顾,包括通用系统设计、发展过程与现状等,基于调查结果对热疗计划系统目前存在的关键技术问题进行总结,最后探讨和提出了热疗计划系统进一步研究和发展的可能性。

经颅直流电刺激有限元仿真的研究进展

经颅直流电刺激有限元仿真是一种基于头部有限元实体三维模型分析经颅直流电刺激电流分布的数学分析方法。作为一种理论研究方法,其目的是为实际经颅直流电刺激的应用提供相应的理论基础,对实际的操作和实验具有一定的指导意义。综述了经颅直流电刺激有限元仿真的研究现状,分析了经颅直流电刺激的头部三维实体模型的建立及优化、电极片设计及定位等关键技术,展望了经颅直流电刺激的研究趋势和方向。

经颅直流电刺激对阿尔茨海默病认知功能的研究进展

目前世界上有0.468亿阿尔茨海默病（Alzheimer＇s disease,AD）患者,预计2030年将增加到0.747亿人,2050年将增加到1.315亿人,此外,80岁及更老的人群在同时期将从14%增长到19%（0.392亿）。AD最严重的损害是由神经退行性病变引起的认知功能损害,包括进行性的记忆缺失,知觉减退,判断力和运动能力减弱。

压电薄膜式心冲击图信号采集系统的设计与实现

近年来,心血管疾病患病人数逐年增加,患病人群往低年龄层发展,对于心血管疾病的监测与治疗迫在眉睫。心冲击图(ballistocardiogram,BCG)采集系统是利用人体重力变化信号诊断心脏疾病的一种全新的无创检测方式。本文设计研制了基于压电薄膜的心冲击图信号采集系统。压电薄膜作为信号采集传感器,将检测到的电荷信号经由电荷灵敏前置放大器,放大(100倍)、滤波(30Hz)、工频陷波后得到可识别心冲击图信号。采集10位健康被试者的BCG信号,同步采集心电(ECG)作为参考,对其心动周期时间间隔进行分析对比,计算均值和方差并作相关性分析。结果表明系统采集BCG信号是有效的,BCG和ECG信号计算心率相关性较大。

直接接触加热治疗皮肤疾病的温度场仿真分析

目的研究加热治疗皮肤疾病时的温度场分布情况,从而为实验研究提供一定参考。方法本文在假设直接接触皮肤加热的情况下,从皮肤的结构出发建立起物理模型,根据生物传热学的理论,建立传热方程,采用有限差分方法对各种情况进行仿真。结果仿真得到了加热时皮肤的稳态温度场和动态温度场分布情况,结果证实直接接触加热治疗皮肤疾病这一技术具有可行性。结论本文的研究结果对进一步研究和利用精确控温下直接接触加热治疗皮肤病技术有一定参考意义。

多通道经颅交流电刺激仪的设计

目的:电信号不同,对生物进行电刺激产生的生物效应也不相同。医疗领域已经研究出了许多有效成熟的电刺激治疗模式,市场上已有很多具有简单模式的电刺激仪,它们一般都只有特定的治疗模式,功能比较单一。为了满足多模式联合治疗和医学实验的需要,我们研发了一款具有多种治疗模式的交流电刺激仪。方法:该交流经颅电刺激仪选用TI的低功耗MSP430F413单片机作为主控芯片,控制以MAX038作为信号发生芯片的波形发生电路。因为MAX038能够产生0.1 Hz-20 MHz可调的正弦波、方波、三角波,可以实现两个独立控制波形的耦合输出,因此能够形成多种刺激模式。通过软件编程,使该电刺激仪具有丰富的参数设置与显示功能。结果:研制出的电刺激仪具有内置多种常用治疗模式(其中有2个为多治疗模式定时自动转换的可循环模式),利用6个中断按键作为控制键,可以方便快捷地进行模式选择和参数设置。通过配备不同的电极,可以进行电流与电场治疗模式切换:导电电极用于电流治疗,绝缘电极用于电场治疗。结论:经过多次调试和验证,该电刺激仪的输出电压Vp-p为5 V,可按需要外接医用功率放大设备进行放大,输出频率可调范围为0.1 Hz-5 MHz,调节精度为±2%,可以输出噪声较低的方波,三角波,正弦波及其调制波形,具有良好的稳定性和可靠性,同时满足国际电工委员会颁布的医疗设备安全标准,达到了最初的设计要求。

基于混合遗传算法的多信道经颅磁刺激线圈阵列设计与优化

目的探讨多信道经颅磁刺激技术的实现方式,以实现对具有多点同时刺激、刺激点可移动等优点的磁刺激技术的模拟仿真。方法分析圆形线圈感应电场分布规律,设计并建立了一种2×5×5的交叉型线圈阵列模型;针对优化问题设计了结合模式搜索的混合遗传算法,对交叉型线圈阵列的电流组态进行了优化。结果给出了两点刺激和三点刺激的优化结果,结果表明这种混合遗传算法具有很好的全局和局部搜索特性,在优化算法的优化下,交叉型线圈阵列可以有效逼近指定的感应电场分布。结论本文设计的线圈阵列结构和优化算法实现了经颅磁刺激中的多点刺激和刺激点移动问题,对于多信道经颅磁刺激的实现具有一定的参考借鉴意义。

肿瘤磁感应热疗计划系统与现代医疗信息系统集成应用研究

肿瘤磁感应热疗目前已成为重要的肿瘤治疗手段,为保障治疗的成功实施,医生必须在术前使用计划系统制定热疗计划。针对患者信息及放射科影像资料的准确获取、处理后的影像存储、报告的共享及审批等磁感应热疗中的信息传播,提出一种将其与现代医疗信息系统集成应用的网络流程,并基于集成医疗企业(IHE)框架和医学数字成像和通信(DICOM)等标准在磁感应热疗计划系统中进行实现。结果证明本系统提高了磁感应热疗的计划效率,同时可以节约医疗资源和降低人工成本,对于磁感应热疗应用于临床治疗具有极大的推动作用。

皮肤病的非恒温加热仿真分析

目的为了达到皮肤病热疗法的最大疗效和最小副作用，在之前的基础上，进行探索性的非恒温加热仿真实验。方法利用数学工具（Matlab）对治疗时皮肤的非恒温加热波形进行仿真分析和选择。结果与先前的恒温加热疗法相比，非恒温加热时皮肤里层的温度呈上升趋势，而恒温加热则是下降的。结论相对恒温加热，非恒温加热对里层的细菌更具有抑制作用，且有更小的副作用．