体外震波治疗心肌缺血系统的研究

发布时间：2017-06-29 03:15

  本文关键词：体外震波治疗心肌缺血系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冠心病是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起管腔狭窄或者阻塞,从而造成心肌的缺血、缺氧、甚至坏死,引发心脏疾病。随着冠心病发病率的不断增加,研究出能安全有效治疗冠心病的方法至关重要。体外的震波治疗将为冠心病治疗提供新思路,成为一种无创的有效的治疗方法。本课题旨在设计研发一台体外心脏超声震波治疗系统。首先分析体外声震波治疗冠心病时的物理机理及生物原理,计算冲击波的传递能量的大小及损耗,利用惠更斯原理,计算的超声辐射声场的分布,使用Matlab仿真软件对其进行仿真。其次利用理论分析与仿真结果,对系统进行参数确定和结构设计。本系统采用同轴超声波定位,定位后震波换能器产生冲击波,通过水囊耦合,进入人体,冲击波在病变部位聚焦。主要研究内容为震波源换能器和高压触发控制系统,其中震波源换能器作为超声震波产生部分,实现电能向机械能的转换,包括反射杯、高频线圈、金属震膜、绝缘支架、绝缘胶的材料选取和结构研发加工；触发高压电路系统主要是为高压储能电容提供脉冲充电高压,同时控制脉冲震波的产生关断,包括高压升压电路、贮能电容阵列、充电控制模块、高压继电器开关模块以及混合信号的处理模块等。在完成了换能器及触发电路的研制和加工之后,设计实验,对电路系统的稳定性、准确性和换能器发射震波波形进行测试。通过实验证明,触发电路系统工作频率为1Hz,符合人体心脏跳动周期,储能电容充电稳定,达到两千伏以上,电压值调节方便,产生毫秒级别的脉冲高压。换能器产生波形稳定,压力值达到兆帕级别。最终,系统工作参数准确,完成设计要求,震波换能器及触发电路性能稳定。
【关键词】：冠心病 超声震波 声场 换能器 触发电路
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R542.2;TB559
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 符号说明16-18
• 第一章 绪论18-24
• 1.1 课题的背景和研究意义18-19
• 1.2 国内外体ECSWT的研究现状19-23
• 1.2.1 国外研究现状19-21
• 1.2.2 国内研究现状21-22
• 1.2.3 研究发展趋势22-23
• 1.3 论文的主要研究内容23-24
• 第二章 体外震波治疗心肌缺血的原理24-30
• 2.1 体外震波治疗的物理原理24-27
• 2.1.1 电磁感应基本原理24-25
• 2.1.2 超声震波的工作方式25-27
• 2.2 体外震波治疗的生物原理27-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 震波传递中的能量传递及声场分布30-42
• 3.1 震波换能器的能量传递30-33
• 3.1.1 震波源换能器30-32
• 3.1.2 震波源换能器能量传递32-33
• 3.2 震波换能器的声场分析33-40
• 3.2.1 震波声场分析33-36
• 3.2.2 震波声场模拟结果36-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 震波换能器的设计42-48
• 4.1 ECSWT系统的整体设计42
• 4.2 震波源的结构设计42-47
• 4.2.1 电磁线圈43-44
• 4.2.2 绝缘支架44-45
• 4.2.3 金属膜45
• 4.2.4 反射杯结构45-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第五章 高压触发控制系统的设计48-62
• 5.1 触发系统整体思路48
• 5.2 硬件电路设计48-58
• 5.2.1 高压升压模块48-51
• 5.2.2 储能电容阵列51-52
• 5.2.3 充电控制模块52-54
• 5.2.4 脉冲计数模块54-55
• 5.2.5 高压继电器开关模块55-56
• 5.2.6 混合信号处理单片机56-58
• 5.3 软件部分设计58-59
• 5.4 本章小结59-62
• 第六章 系统性能测试62-68
• 6.1 高压触发电路系统的波形和电压测试62-66
• 6.1.1 触发系统脉冲波形测试62-64
• 6.1.2 触发系统输出高压测试64-66
• 6.2 本章小结66-68
• 第七章 总结和展望68-70
• 7.1 总结68
• 7.2 展望68-70
• 7.2.1 深入理论研究68-69
• 7.2.2 震波源换能器及触发电路的完善69
• 7.3.3 设计生物实验69-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-78
• 研究成果及发表的学术论文78-80
• 导师简介80-82
• 作者简介82-84
• 附件84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 杨萍;彭云珠;郭涛;王钰;周平;蔡红雁;骆志玲;赵玲;顾云;杨洪文;;体外心脏震波治疗冠心病患者的临床研究[J];重庆医学;2012年09期

2 郑志远;王海东;许良春;习ng平;;体外心脏震波治疗系统治疗冠心病的机理及主要结构和工作原理[J];中国医疗设备;2010年01期

3 李小鹰;付治卿;;老年冠心病药物治疗进展[J];医学研究杂志;2011年01期

4 艾全;邢更彦;;骨性关节炎的研究与体外冲击波疗法治疗新进展[J];中国医学前沿杂志(电子版);2012年11期

5 刘君萌;于玮玮;何青;;心脏震波治疗研究进展[J];中国心血管杂志;2012年06期

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本文编号：496361