本文關鍵詞：光子治療儀的改進設計及實驗研究

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【摘要】：光子治療技術作為一種無創(chuàng)、無副作用的物理治療方式,通過將不同波長的光線照射組織引起組織內(nèi)部細胞色素團、線粒體等分子一系列的生物效應。這些生物效應具有促進組織傷口愈合、消除炎癥、緩解肌肉組織疲勞以及促進組織修復等功效,因此光子治療技術廣泛應用皮膚科、康復科疾病的治療。目前市場上的光子治療產(chǎn)品照射治療模式大多數(shù)為光強連續(xù)恒定輸出,部分產(chǎn)品帶有脈沖治療模式。組織長期接受同樣的光刺激后會出現(xiàn)一定的適應性,這種適應性會大大減弱光子技術治療疾病的效果。針對這一現(xiàn)狀,本文設計出一種具有多種模式治療模式輸出光強時變的新型光子治療系統(tǒng)。本文首先對實驗室前期開發(fā)的連續(xù)型光子治療系統(tǒng)進行儀器外觀結構和部分電氣結構改進。根據(jù)人機工程學有關知識運用Solid Works 2014軟件對儀器外觀結構進行設計,并進行模擬安裝測試。根據(jù)熱力學傳熱定律對光子治療探頭進行電子熱設計確保治療探頭的穩(wěn)定可靠運行。刪除原有儀器控制電路板上冗余功能,對控制電路板重新設計,對機箱內(nèi)部走線進行科學布局,同時對治療探頭連接方式進行改進確保改進后的光子治療系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。樣機完成后送到重慶市醫(yī)療器械質(zhì)量檢測中心接受國家標準規(guī)定的漏電流、接地阻抗、電介質(zhì)強度等電氣安全參數(shù)和功能參數(shù)的檢測,最終獲得編號為ZC140278合格質(zhì)量檢測報告。在市場調(diào)研和大量閱讀文獻的基礎上,本文提出輸出光強時變的新型光子治療系統(tǒng),并通過硬件設計和軟件編程完成該系統(tǒng)的設計。在完成新型光子治療系統(tǒng)的開發(fā)工作以后,對所設計的光子系統(tǒng)進行模塊測試和系統(tǒng)測試。測試結果表明本文開發(fā)的新型光子治療系統(tǒng)滿足設計要求。為了進一步驗證不同模式光子治療緩解肌肉疲勞的效果,本文設計手指伸肌疲勞實驗,采集受試者的手指指力輸出信號和對應肌肉組織的表面肌電信號,并對采集的信號進行分析統(tǒng)計。實驗結果表明光子治療能夠在一定程度上緩解肌肉組織的疲勞。同時也針對本次實驗存在的不足提出改進方案,為進一步研究不同模式光子治療效果之間的差異和新型光子治療系統(tǒng)進一步改進升級奠定基礎。
【關鍵詞】：光子治療 注冊檢測 嵌入式 時變模式
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH774
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 光子治療概述9-14
• 1.1.1 引言9-10
• 1.1.2 光子治療的機理10-12
• 1.1.3 光子治療的臨床應用進展12-14
• 1.2 光子治療系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國外光子治療技術的現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 國內(nèi)光子治療技術現(xiàn)狀16-17
• 1.3 研究背景、目的和內(nèi)容17-21
• 1.3.1 課題研究背景和目的17-19
• 1.3.2 課題研究內(nèi)容及結構安排19-21
• 2 光子治療系統(tǒng)的改進設計21-39
• 2.1 儀器機箱結構改進設計21-30
• 2.1.1 外殼結構設計要求21-22
• 2.1.2 機箱結構設計22-24
• 2.1.3 連接器結構設計24-25
• 2.1.4 治療探頭設計25-30
• 2.1.5 模擬安裝測試30
• 2.2 儀器電氣結構改進設計30-36
• 2.2.1 電氣結構改進要求30-31
• 2.2.2 電氣結構改進設計31-36
• 2.3 儀器改進前后性能對比36-37
• 2.4 本章小結37-39
• 3 光子治療系統(tǒng)的檢測39-57
• 3.1 光功率相關測試39-41
• 3.2 治療探頭溫度測試41-42
• 3.3 光子治療系統(tǒng)引起治療組織溫度變化測試42-44
• 3.4 光子治療系統(tǒng)剩余能量測試44-45
• 3.5 光子治療系統(tǒng)的漏電流測試45-48
• 3.6 光子治療系統(tǒng)的接地阻抗測試48-49
• 3.7 光子治療系統(tǒng)的電介質(zhì)強度測試49-52
• 3.8 光子治療系統(tǒng)光譜測試52-53
• 3.9 光子治療系統(tǒng)外殼測試53-54
• 3.10 光子治療系統(tǒng)輸入功率測試54-55
• 3.11 本章小結55-57
• 4 時變型光子治療系統(tǒng)硬件設計57-75
• 4.1 時變型光子治療系統(tǒng)設計內(nèi)容要求及其技術路線57-59
• 4.1.1 時變型光子治療系統(tǒng)設計內(nèi)容要求57
• 4.1.2 光子治療系統(tǒng)設計參數(shù)指標57-58
• 4.1.3 設計策略和技術路線58-59
• 4.2 系統(tǒng)硬件電路整體設計59-60
• 4.3 嵌入式上位機系統(tǒng)60-73
• 4.3.1 嵌入式處理器選型60
• 4.3.2 最小系統(tǒng)設計60-65
• 4.3.3 溫度反饋模塊65-67
• 4.3.4 串行通信模塊67-68
• 4.3.5 LCD交互模塊68-70
• 4.3.6 恒流驅(qū)動的設計70-73
• 4.4 微控制器下位機系統(tǒng)73
• 4.5 本章小結73-75
• 5 時變型光子治療系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設計75-89
• 5.1 開發(fā)系統(tǒng)搭建75-82
• 5.1.1 UCOS的簡介75-76
• 5.1.2 UCOS III的移植76-79
• 5.1.3 UCGUI的簡介79-80
• 5.1.4 UCGUI的移植80-82
• 5.2 系統(tǒng)軟件設計82-88
• 5.2.1 溫度反饋模塊驅(qū)動設計82-83
• 5.2.2 串.通信模塊驅(qū)動設計83-84
• 5.2.3 LCD交互模塊驅(qū)動設計84-87
• 5.2.4 LCD GUI界面設計87-88
• 5.2.5 下位機軟件設計88
• 5.4 本章小結88-89
• 6 時變型光子治療系統(tǒng)性能測試89-103
• 6.1 時變型光子治療系統(tǒng)模塊測試89-94
• 6.2 光子治療系統(tǒng)效果測試94-101
• 6.2.1 實驗方法95
• 6.2.2 實驗結果95-100
• 6.2.3 討論100-101
• 6.3 本章小結101-103
• 7 總結與展望103-105
• 7.1 總結103-104
• 7.2 展望104-105
• 致謝105-107
• 參考文獻107-115
• 附錄115
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的專利目錄115

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本文編號：756129