基于等温加热法的生物组织热物性参数在位测量系统研究

摘要

生物组织热物性参数（导热率、血液灌注率、热扩散率和组织代谢率等）是生物传热模型中的基本参数，它们是揭示生物材料的热传输能力和载热能力以及进一步研究生物传热的基础。生物组织热物性参数实时在位测试对生物体传热机制的研究、组织无损温度重构、疾病诊断和肿瘤热疗等领域有着重要的意义。 本文研究一套基于等温加热法的局部生物组织热物性参数实时在位测量系统。系统包括硬件和软件两个部分，硬件由测量电路和数据采集两部分组成。由NTC热敏电阻实时采集局部温度信号，PCI-6221数据采集卡采集数据。采用NI公司LabVIEW虚拟仪器平台开发系统软件，软件能够完成参数输入、数据采集、显示和存储等功能。 论文主要工作与创新点： 1、测试系统的设计与调试。系统主要特点：利用虚拟仪器技术进行软件开发；实现了热物性参数实时在位监测,为将来的临床实时监控打下了基础；测量精度高且稳定性好。 2、系统定标。主要工作有热敏探头参数和测试参数经验公式定标。这部分工作确保了测试参数的准确性，通过大量实验得到了本系统的热物性参数计算经验公式，建立了一套完整的参数定标技术，准确的测试结果验证了系统可靠性，这是创新点之一。 3、实时在位测量离体和活体生物组织的热物性参数（导热率、血液灌注率等）。测试了大量离体和活体的实验标本，得到了具有一定参考价值的组织热物性参数，这是本文的重要创新点。