腹腔溫熱化療儀系統(tǒng)設計與藥液溫度控制研究.pdf

1、腹腔溫熱化療（簡稱IHCT）療法通過向腹腔灌注一定溫度范圍內(nèi)的化療藥物，綜合運用熱療和化療在腫瘤治療方面的作用，在提升胃癌等腹腔癌癥的治療效果，抑制癌細胞腹膜轉移，降低腹腔癌癥術后復發(fā)率等方面成效顯著。研制一款腹腔溫熱化療儀，使之滿足腹腔溫熱化療療法的需求，對于提高和改善人民健康生活水平具有重大意義。
　　本文通過分析腹腔溫熱化療療法，獲得腹腔溫熱化療儀在藥液循環(huán)管路、藥液溫度控制、人機交互和運行安全性等方面的性能要求，在此基礎上

2、設計了一套腹腔溫熱化療儀并制成了原型機。設備控制系統(tǒng)的開發(fā)包括以DSP芯片為核心的加熱板功率調(diào)節(jié)、蠕動泵控制、溫度采集、步進電機控制等部分。在軟件方面，本文運用C＃開發(fā)了上位機控制軟件，用于控制腹腔溫熱化療療法的四個治療階段，向下位機發(fā)送控制指令，分析治療過程中的溫度數(shù)據(jù)；運用C語言編寫了下位機程序，用于自動采集溫度數(shù)據(jù)，驅動腹腔溫熱化療儀加熱板功率調(diào)節(jié)電路、蠕動泵驅動控制電路等功能模塊自動完成藥液溫度、流量的協(xié)調(diào)控制。
　　針對

3、腹腔溫熱化療療法中最為關鍵的藥液溫度控制問題，本文運用系統(tǒng)辨識方法，建立了藥液加熱過程的數(shù)學模型，設計了基于模型的控制器，通過 Simulink仿真，優(yōu)化了控制器參數(shù)，實驗結果表明，藥液加熱過程模型與實際系統(tǒng)的相適度達到了90.1％，藥液升溫快，穩(wěn)態(tài)溫度誤差小于±0.1℃；通過分析腹腔內(nèi)藥液熱量交換過程，建立了藥液在腹腔內(nèi)熱量交換的數(shù)學模型，運用模糊控制算法，設計了腹腔內(nèi)藥液的流量—溫度控制方法。
　　最后，通過實驗室模擬腹腔溫熱