組織的光熱效應(yīng)是生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容,在醫(yī)學(xué)上對(duì)腫瘤等疾病的光治療具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)腫瘤光熱療法的光傳輸和熱傳輸以及血管對(duì)溫度的影響等一些關(guān)鍵問題進(jìn)行研究,建立生物組織光熱動(dòng)態(tài)耦合模型,對(duì)組織光熱治療的熱損傷區(qū)及溫度場(chǎng)分布進(jìn)行模擬計(jì)算,分析各個(gè)物理參數(shù)對(duì)溫度分布和熱損傷程度的影響,為腫瘤光熱治療方案的制定提供參考。但是,由于組織的幾何結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)（包括光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)）復(fù)雜,且它們隨溫度的變化而發(fā)生改變,因此,根據(jù)光熱動(dòng)態(tài)耦合模型難于準(zhǔn)確地確定出每個(gè)位置的溫度和組織損傷特征。本文設(shè)計(jì)了一套基于有限元仿真的雙通道PID反饋控制系統(tǒng),可自主控制加熱區(qū)域,其中一個(gè)通道是控制光源附近的溫度,避免中心溫度過高導(dǎo)致組織汽化和碳化。另一個(gè)通道是控制加熱范圍的損傷程度,減少對(duì)周邊組織的熱損傷。此模型可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制激光功率,使溫度以及損傷程度滿足預(yù)期的溫度和損傷程度,為復(fù)雜腫瘤精確的光熱治療提供技術(shù)方案。 

【文章來(lái)源】：福建師范大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
中文文摘
緒論
    第一節(jié) 腫瘤光熱治療概述
    第二節(jié) 反饋控制技術(shù)
    第三節(jié) 本課題研究意義、論文主要工作
第一章 光傳輸漫射近似模型
    第一節(jié) 生物組織中光傳輸理論
    第二節(jié) COMSOL MULTIPHYSICS仿真軟件介紹
    第三節(jié) 坐標(biāo)變換
    第四節(jié) 不同光斑大小
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第二章 組織光熱動(dòng)態(tài)耦合模型
    第一節(jié) 熱傳輸理論
    第二節(jié) 邊界條件
    第三節(jié) 模型建立
    第四節(jié) 動(dòng)態(tài)光學(xué)參數(shù)
    第五節(jié) 模擬結(jié)果
    第六節(jié) 本章小結(jié)
第三章 光熱耦合模型的影響因子
    第一節(jié) 靜態(tài)光熱參數(shù)下的光熱效應(yīng)
    第二節(jié) 動(dòng)態(tài)光熱參數(shù)下的光熱效應(yīng)
    第三節(jié) 靜態(tài)光熱參數(shù)和動(dòng)態(tài)光熱參數(shù)的比較
    第四節(jié) 動(dòng)態(tài)光熱參數(shù)下血液灌注率的影響
    第五節(jié) 本章小結(jié)
第四章 反饋控制系統(tǒng)溫度場(chǎng)模擬研究
    第一節(jié) PID控制
    第二節(jié) 單反饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用
    第三節(jié) 雙反饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第五章 血液灌注率的影響
    第一節(jié) 單反饋控制條件下血液灌注率的影響
    第二節(jié) 雙反饋控制條件下血液灌注率的影響
    第三節(jié) 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    第一節(jié) 本文工作總結(jié)
    第二節(jié) 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    第三節(jié) 結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]有限元法發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 張永剛.  科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2007(11)
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博士論文
[1]激光照射下生物組織熱效應(yīng)的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李小霞.天津大學(xué) 2004

碩士論文
[1]生物組織中光傳輸特性及光熱效應(yīng)研究[D]. 楊林.湖南師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3189635