射频消融治疗仪的研究与设计

摘要

射频消融治疗仪是近十几年发展起来广泛用于肿瘤综合治疗的医疗设备。它利用频率大于100kHz的高频交流电通过人体时，由于肿瘤细胞散热不良和对高热的敏感，癌细胞温度升高，从而达到高热杀灭癌细胞的目的。长期的医学临床数据表明射频消融技术具有微创、高效、安全的特点，使得这种技术在对肝癌和胰腺肿瘤等疾病的治疗上得到了广泛的应用，并收到了很好的效果。 本课题研究使用上下位机结构的射频消融治疗仪的设计，内容侧重于其控制系统的研究与设计。目前已经完成了系统的整体设计，上位机为PC机，下位机为单片机嵌入式系统。实现了上下位机协同工作的软硬件整合。在此基础上设计的软件控制系统，基本完成了射频治疗仪的基本功能，实现了上下位机的串口通信协议，并为手术过程的温度自动调节设计了基于PID算法的控制方案，同时为进行此项治疗的病人建立了信息系统。 初步试验表明，下位机各功能设备运行正常，上位机的监控作用达到了预期的效果，治疗仪的各项功能均得到了较好的实现。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1引言

1.1射频消融的治疗原理

1.2射频消融治疗仪的特点

1.3发展现状和本课题的研究内容

2系统设计基础概述

2.1单片机系统简介

2.1.1单片机的发展

2.1.2 MCS-51系列单片机简介

2.1.3单片机系统的开发与调试

2.2 Windows COM介绍

2.3 ADO技术介绍

3射频治疗仪的硬件电路设计

3.1存储模块设计

3.2模/数、数/模转换模块设计

3.3键盘、数码显示等设计

3.4串口通信模块设计

4射频治疗仪的软件系统设计

4.1设备驱动程序

4.1.1键盘显示驱动程序

4.1.2串口通讯芯片16C550驱动程序

4.1.3 D/A转换器MAX539驱动程序

4.1.4 A/D转换器ADS774驱动程序

4.2中断子程序

4.2.1时钟中断(T0)

4.2.2键盘中断(INT0)

4.2.3 16C550串口中断(INT1)

4.3串口通信协议

4.3.1协议的定义

4.3.2 Windows串口通信

4.4手术治疗病例管理

4.4.1病例信息管理的数据库设计

4.4.2手术过程监控

5温度控制算法和系统运行

5.1温度控制的原理与方法

5.1.1 PID控制原理

5.1.2 PID控制过程和初步试验效果

5.2治疗仪工作流程

5.3上位机软件系统运行

6总结和展望

参考文献