CN2673433Y - 基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪，采用了基于PC技术无扰测温的系统方案。它由控制主机(1)、915MHz微波源(2)、无扰测温通道(3)、辐射器(4)组成，通过控制主机进行输出功率值、治疗温度值的设定操作，控制微波源输出功率的大小，并通过无扰测温通道实时测量控制治疗部位的组织温度。适用于人体组织的微波浅表热疗。本实用新型安全、准确、可靠，避免了传统微波热疗仪的缺点。

Description

基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪

                            技术领域

本实用新型属于医疗电子技术领域，适用于人体组织的微波浅表热疗。

                            背景技术

目前，国内用于人体组织浅表热疗的微波热疗仪，所采用的微波源频率为915MHz或2450MHz，对人体组织有效作用深度分别为3.04cm、1.70cm。仪器的输出功率、治疗时间一般通过面板上的薄膜开关按键进行设定，采用单片机进行功率输出的控制，控制功能较为简洁、实用，但不具有显示、存储治疗过程数据功能。

传统微波热疗仪采用的测温部件通常为热电偶温度计和热敏电阻温度计。使用热电偶在电磁场环境下测温时会引起以下三种干扰噪声：一是电磁场通过引线干扰测温仪器而引起温度示值误差；二是测量引线的次生电磁辐射场改变加热场形态；三是热电偶引线的自加热效应。第一类干扰可通过滤波和屏蔽措施或采取测温前短时间即1秒以内关闭加热功率源等多种办法来有效地消除，但这种方法不能去除后两类干扰。与热电偶相同，热敏电阻在电磁场环境中进行温度测量时，其金属引线及塑料套管也会引起场的干扰，引线本身也因热传导作用产生干扰误差，在电磁场下能引起自身加热，但电磁干扰将随着引线电阻的提高而减弱。

早期的临床热剂量学指标有：组织最低温度Tmin、平均温度Tave、最高温度Tmax。研究表明，与预后最有关系的是Tmin和Tave，而Tmax与组织损伤有关，但Tmin与治疗后局部控制率的关系并不令人满意。

                            发明内容

为了解决传统微波热疗仪的上述缺点，本实用新型提供一种通过控制主机进行输出功率值、治疗温度值的设定操作，控制915MHz微波源输出功率的大小，并通过无扰测温通道实时测量、控制治疗部位组织温度的基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪，它包括由磁控管和驱动电路组成的915MHz微波源和与微波源连接的辐射器，控制主机其特征是控制主机为存储程序计算机机内设置有控制接口板、测温接口板；它还包括由无扰测温探头、测温电路组成的无扰测温通道；控制主机内的控制接口板与915MHz微波源的驱动电路连接，测温接口板与无扰测温通道的测温电路连接；主机设定和控制915MHz微波源输出功率的大小，并设定治疗温度，通过辐射器辐射至人体浅表组织；无扰测温通道将实时测量的治疗部位的组织温度数据通过主机内的测温接口板输入计算机显示并将比较结果通过控制接口板控制微波源的开启和关闭。

所述无扰测温通道中采用的无扰测温探头为具有多点组织温度实时测量功能的多路无扰测温探头。

附图说明

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图为本实用新型方框图。

本实用新型是以如下技术方案实现的：该915MHz微波热疗仪的控制主机(1)由计算机(5)、显示器、键盘、鼠标组成，计算机(5)内含一块控制接口板和一块测温接口板。通过运行专用软件，控制接口板对设定的功率值进行D/A转换，依据不同的功率设定值，控制接口板、输出不同的控制电平，送到915MHz微波源(2)的控制电平输入端，驱动电路根据控制电平的幅值大小，调整磁控管的输出功率大小。无扰测温通道(3)测得的温度数据经过测温接口板传送到计算机(5)，并同设定的温度限值进行比较，计算机⑤根据比较结果通过控制接口板控制915MHz微波源(2)功率输出的开启和关闭。

无扰测温通道(3)由附属的测温电路和多路无扰测温探头组成，无扰测温探头可选用高阻导线热敏电阻探头，其测量引线由浸碳的聚四氟乙烯塑料线制成并具有高阻抗性。工作原理是：恒流电源经一对高阻导线供给厚膜热敏电阻以一微小工作电流；热敏电阻随温度变化所产生的信号电流则经另一对高阻导线送入高输入阻抗前置放大器；由于测温引线阻抗高，受外电磁场干扰小，且高阻抗同相差分放大器亦将输入引线上的感应电磁噪声削弱许多，故能较稳定地在电磁场环境中进行温度测量。无扰测温探头亦可选用光纤测温探头，但价格较为昂贵。

系统的专用软件，能够分析从多个测温点获得的时间——温度数据，给出温度分布的十分位码。全部测温点的每次相继温度测量时间少于1分钟，使每个测温部位在治疗的每一分钟都有一个以上的数据。每次加温期间采集的温度数据均储存于数据库。一次治疗结束后，根据该次治疗过程中完整的温度数据，计算出等于或高于某特定T的监测点处，根据其所占百分比进行分析，将治疗中每分钟的组织温度由低到高进行排列，而后再从排列好的数据中得出等于或高于任何温度的百分位数分布，再测定治疗中每分钟的温度指数T₉₀(或T₅₀)，即在全部测出的温度中有90％(或50％)等于或高于该温度。然后计算每次治疗期间温度等于或超过T₉₀的分钟数，而后求出全程治疗的总和。(以类似步骤可求出T₅₀的累计值。)这些描记码就是CMT₉₀≥Tindex。每次治疗时T超过各种温度的平均累积分钟(AMT≥温度指数)可用给予的治疗总次数除各种T值的累积分钟求出。为了免除指定任意阈值温度的需要，将T₉₀(或T₅₀)累积分钟换算为43℃当量分钟，这样就得到了CEM43℃T₉₀这一热剂量学指标，如下式所示：

               CEM43℃T₉₀＝∑(Δt)R^(43-T)

式中Δt代表治疗期间获得热数据的时间增量；T为Δt这段时间的平均温度；R表示当T＜43℃时为0.25，≥43℃时为0.5。

采用了上述技术方案的积极效果是：由于采用了计算机智能化控制、测量，能够安全可靠地控制和实施热疗过程；由于采用了使用广泛的磁控管微波源，控制了整机的成本；由于采用了多路无干扰测温探头，实现了不停机多点实时连续测温；由于采用了具有T₉₀运算统计功能的专用软件，因此通过对CMT₉₀≥Tindex和CEM43℃T₉₀的统计分析，可以较好地反映疗效与热剂量的对应关系，更好地预测热疗的效果。

Claims (2)

1、一种基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪，它包括由磁控管和驱动电路组成的915MHz微波源(2)、与微波源连接的辐射器(4)、控制主机(1)，其特征是：控制主机(1)为存储程序计算机(5)机内设置有控制接口板、测温接口板；它还包括由无扰测温探头、测温电路组成的无扰测温通道(3)；控制主机(1)内的控制接口板与915MHzk z微波源(2)的驱动电路连接，测温接口板与无扰测温通道的测温电路连接；控制主机(1)设定和控制915MHz微波源(2)输出功率的大小，并设定治疗温度，通过辐射器(4)辐射至人体浅表组织；无扰测温通道(3)将实时测量的治疗部位的组织温度数据通过主机(1)内的测温接口板输入计算机显示并将比较结果通过控制接口板控制微波源的开启和关闭。

2、根据权利要求1所述的基于PC技术无扰测温的915MHz微波热疗仪，其特征是无扰测温通道(3)中采用的无扰测温探头为具有多点组织温度实时测量功能的多路无扰测温探头。

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