隨著現(xiàn)代生活環(huán)境的惡化和生活方式的變化,腫瘤發(fā)病率逐年升高,乳腺癌作為其中的一種已成為威脅女性健康的最致命殺手之一。傳統(tǒng)諸如手術(shù)、放療、化療這些方法盡管取得了較快發(fā)展,但治療費(fèi)用高,治療過(guò)程對(duì)患者損傷大,治療效果停滯不前。腫瘤微波熱療作為一種比較有效的治療手段正被大力發(fā)展。該方法具有微創(chuàng)性,毒副作用小并且安全有效,對(duì)于提高患者的生存率和生活質(zhì)量起著非常大的作用。首先設(shè)計(jì)了一款高效微波熱療系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作在433MHz,由功率源、輻射器、人體體模及匹配介質(zhì)層、饋電網(wǎng)絡(luò)等部分構(gòu)成。該系統(tǒng)采用環(huán)形微帶陣列天線作為輻射器。利用傳輸矩陣法優(yōu)化設(shè)計(jì)了一款人體等效模型多層匹配介質(zhì)層。通過(guò)優(yōu)化發(fā)射和接收天線之間的功率傳輸效率得到靶向治療所需的最優(yōu)激勵(lì)分布。仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)使得能量高效地耦合到了目標(biāo)區(qū)域,具有較高能源利用率。此外該系統(tǒng)具備單腫瘤及多腫瘤情況下的聚焦功能,顯示了該微波熱療系統(tǒng)良好的靶向聚焦治療特性。其次對(duì)人體乳房進(jìn)行物理建模,針對(duì)高脂肪型乳房對(duì)比分析了不同單元排布方式下陣列的聚焦性能。之后針對(duì)濃稠型乳房設(shè)計(jì)了一款工作在2.45GHz的靶向熱療天線系統(tǒng)。對(duì)乳房及匹配介質(zhì)等效體模... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１淺表熱療系統(tǒng)框架圖??淺表熱療常常采用單微波輻射器，一方面是加工簡(jiǎn)單，另一方面是由于輻射效率高

??些典型的淺表熱療輻射器如圖１．２所示。??Ｗｍ??Ｂ??圖１．２典型的淺表熱療輻射器［１４］Ａ波導(dǎo)輻射器，Ｂ螺旋轄射器，Ｃ電流片福射器［１４］??２〇〇１年，羅賽托等人設(shè)計(jì)并對(duì)比研究了工作在４３３兆赫茲和９１５兆赫茲下的平面微??帶輻射器，通過(guò)優(yōu)化陣元間距以及介質(zhì)水團(tuán)的厚度，獲得了最大ＳＡＲ值，這種單元優(yōu)??化間距下的微帶陣列輻射器相比于之前未被優(yōu)化時(shí)候的微波穿透深度提高了?１？２厘米，??同時(shí)指出相對(duì)之前設(shè)計(jì)的工作在４３３兆赫茲陣列可以被用來(lái)組成更大陣列進(jìn)而滿足更??大面積、更加均勻的輻射需要［１６］。??２００７年，阿拉貝等人設(shè)計(jì)了一款由多個(gè)螺旋天線組成的微帶陣列輻射器，該輻射器??工作在４００兆赫茲，優(yōu)化陣列天線的相位和陣列天線直徑使得人體治療比吸收率區(qū)域最??大達(dá)到了總體的５０％。相關(guān)文章還介紹了如何利用所設(shè)計(jì)的輻射器進(jìn)行臨床試驗(yàn)，對(duì)它??的實(shí)時(shí)控制和加熱范圍進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)［１７］。??第二類是深部區(qū)域局部熱療。陣列天線作為多輻射器的一種可以用來(lái)治療處于諸如??盆骨或腹部等深部腫瘤

且比未加反射罩時(shí)在陣列中心的功率密度提升了近１倍［２（）］。??２００４年，Ｓｉｍｗｅ等人利用遺傳算法對(duì)人體特定吸收率進(jìn)行優(yōu)化，從而進(jìn)行局部熱療，??預(yù)測(cè)出聚焦源的相位和幅度，并將其應(yīng)用到實(shí)際人體器官。圖１．３為該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)圖［２１］。??Ｃ?ｏｍｐｕｔｅｉ??．??Ｄｒｉｖｅｒ?ｓｔｅｐｐｅｒ??（ｆａｊＢＨｊｊ?ｍｏｔｏｒ??２７．１２?ＭＨｚ?ｔ?ＭＢ?——??Ｆｗｑｗｎｃｙ??Ｉ?少???—??ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?（?讀、丨?、了’??Ｊ?＾ＳｉＢｉｉｇｉ１＾?Ｌ—，—?一＼??ｆ?■”?．ａ＇?ｗ?ＳＳＨＢＢｆｉＢｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｆ?￥??ｔ?—ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ??４?—」——??￥輯一一…函ｍ?Ｓｔｅｐｐｅｒ??Ｐｈａｎｔｏｍ?⑷?ｆ｜：廣一二二—］＂ＴＴＩＨＩｉ?Ｉ?ｓ?＊＊?、—－—ａ??；＾ｇ－——ｒｒ—￣？＾？＞＇??ｉ＾＝＝＝＝＝ｆ??肩?Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ??＾?＾ｆ?ｊ??＾?＾?；?Ｉｆｔｉ｜？ｄｉａｎｃｅ?ａｄａｐｔａｔｉｏｎ??—Ｓ，知??ｉ?／?＇．？？■??Ａ??ｉ?？Ｌ．’??圖１．３實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)ＰＵ??２００７年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱療聯(lián)合放療和化療治療惡性腫瘤研究進(jìn)展[J]. 吳學(xué)勇,李進(jìn).  中國(guó)腫瘤臨床與康復(fù). 2011(04)
[2]微波熱療輻射器聚束方法的研究進(jìn)展[J]. 孫兵,江國(guó)泰.  微波學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]多層介質(zhì)中電磁波的反射與透射[J]. 周琦,劉新芽.  南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版). 2003(01)

碩士論文
[1]微波熱療聚焦天線設(shè)計(jì)[D]. 賀小平.南京信息工程大學(xué) 2015
[2]乳腺癌微波無(wú)創(chuàng)治療可穿戴設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 李萌.電子科技大學(xué) 2015
[3]微帶陣列天線的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 單龍.南京信息工程大學(xué) 2014
[4]用于乳腺癌無(wú)創(chuàng)熱療的共形天線設(shè)計(jì)研究[D]. 殷迪翔.電子科技大學(xué) 2014
[5]乳腺癌熱療法的研究與探索[D]. 鄔胤.電子科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3537820