磁流体应用于热疗的磁场分析与实验研究

摘要

磁流体热疗（MFH）技术是新近发展起来的治疗肿瘤的一种热疗方法。癌变的肿瘤细胞耐热能力极差，温度高于41℃时肿瘤细胞就会受到损害。磁流体具有超顺磁性，在交变磁场的作用下会生热，磁流体热疗就是利用磁流体的这一特性，将磁流体导入肿瘤组织，然后外加交变磁场，由磁流体的升温带动肿瘤组织的升温，从而达到热疗的目的。
　　本文探究了磁流体热疗（MFH）的原理，从微观角度解释了磁流体在一定的交变磁场作用升温的机制，并从耗散功率出发，推导出磁流体热疗所需的温度与交变磁场磁场强度的对应关系，以此磁场强度值为依据，设计磁流体热疗用的交变磁场装置。设计的交变磁场发生装置，其铁芯结构分为平面端面和棱台端面两种，利用有限元分析方法，对两种结构的交变磁场装置均进行了磁场分析。进行了磁流体热疗的体外实验，得出磁流体在体外的升温速率为0.125℃/min，能够升高到热疗所要求的温度。利用单片机AT89C51，编程设计了磁流体热疗（MFH）的温度控制系统，在热疗过程中温度过低或过高时，温度控制系统工作，使温度始终维持在热疗所需的温度范围内。

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第一章 绪论

§1-1 磁流体特性及应用

§1-2 磁流体热疗

§1-3 课题背景及国内外发展现状

第二章 磁流体的热效应

§2-1 磁流体热疗原理

§2-2 磁流体热效应

§2-3 本章小结

第三章 热疗交变磁场设计

§3-1 交变磁场装置的设计

§3-2 棱台端面的交变磁场装置

§3-3 交变磁场装置的磁场分析

§3-5 本章小结

第四章 磁流体热疗实验

§4-1 磁流体热疗实验装置

§4-2 磁流体热疗实验结果分析

§4-3 本章小结

第五章 磁流体热疗温度控制系统

§5-1 温度控制的实现

§5-2 温度控制系统的仿真实验

§5-3 本章小结

第六章 总结与展望

§6-1 论文主要工作

§6-2 双头交变磁场装置的提出

参考文献

致谢