基于光纤光栅的肿瘤消融温度监测系统

发布时间：2024-05-15 02:01

　　随着医疗脉冲电场消融技术的发展,脉冲瞬时功率越来越大,肿瘤治疗对消融过程温度监控与反馈的需求越来越强烈。消融过程的温度监控,对整个肿瘤治疗的发展起到了 一个保驾护航的作用。但是在高功率下的组织消融场中,不仅存在高强度的电磁干扰,还存在着复杂的化学以及生物反应,原有的电子温度传感器件均有一定的局限性,并不满足肿瘤治疗技术发展的要求。光纤测温法可以从原理上避免电磁干扰,因此在脉冲电场消融临床应用中有很好的前景。本文主要研究了基于光纤光栅的肿瘤消融温度监控系统,并结合滤波处理及特征频率的提取的方法,实现了肿瘤消融过程温度的实时监控及兔子呼吸与心率信息的获取。本文根据光纤传感器的特点,提出了一种基于光纤光栅的脉冲电场下肿瘤消融温度监控系统,系统的温度、空间以及时间分辨率分别可达0.1℃、2.5 mm以及1 ms。基于光纤光栅的肿瘤温度监控系统具有系统简单,集成化好等特点,明显优于其他肿瘤温度监测手段。本文利用基于光纤光栅的温度监测系统分别实现微秒和纳秒脉冲电场下肿瘤消融过程的温度实时监控,得到了微秒脉冲疗法肝脏温度上升不超过3℃,纳秒脉冲疗法肝脏温度上升不超过6℃的结果,并得到了脉冲电场疗法无...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?２００８年癌症发病人数及死亡人数［１】??在另一种新兴的肿瘤治疗方法中，电场疗法对局部肿瘤的治疗也具有重要的意义

Ｌ＾Ａｆｆｎｉｉｉ?Ｉｈｙｒｃｔｄ?ｂＵｄｄｅｆ??１９５．９００?１６３，０００?Ｕ７．３００?１２７，９００??Ｏｆ＾ｉ?Ｃｉｋｖｉｔｙ?ｆ＾ｃｏ?）ｔｏｄｏｋｍ?ｉｙｍｐｆＫｉｒｎａ?Ｍｏｒｉ?ＨａＪｏｆｅｎ?ｌｗｍｉＫｖ?ｆｎ．１?ＬｃｕｋｅｍＭ??１７０．９００?１＾６....

图１．１?（ａ）三维红外结构光系统；（ｂ）小鼠肿瘤热成像（肿瘤位于突出右下位置）【２３）??基于光声效应的光声测量技术是另一种非接触式温度监测手段

，既有液晶表面测温，??红外热成像，以及光声成像等技术。三维红外结构光成像测量就是非接触式测量系统的??一种。２０１０年屈兆辉等人［２３］提出了一种基于红外结构光的热成像肿瘤温度监控系统，??它是利用红外热成像技术结合三维结构光技术获取肿瘤组织表面的温度信息，其测温精??度为０．....

图１．３?（ａ）使用热电偶在肿瘤治疗过程中进行温度监控；（ｂ）热电偶实物图??４??

浙江大学硕士学位论文??短电脉冲肿瘤治疗的需求，并且这种测温手段并不能明确肿瘤温度测量的具体位置，其??系统又过于复杂，因此该种温度监控技术在实际临床医疗应用中难以实现。??’?｜?＾Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ?Ａｍｐｌｉｆｅｒ??Ｔｈｃｎｍｏｍｃｔｏｒ?—?．＿＿．?＼?Ａ?ｉ??，....

图１．２双波长温度监测系统示意图??

浙江大学硕士学位论文??短电脉冲肿瘤治疗的需求，并且这种测温手段并不能明确肿瘤温度测量的具体位置，其??系统又过于复杂，因此该种温度监控技术在实际临床医疗应用中难以实现。??’?｜?＾Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ?Ａｍｐｌｉｆｅｒ??Ｔｈｃｎｍｏｍｃｔｏｒ?—?．＿＿．?＼?Ａ?ｉ??，....

本文编号：3973735