基于數(shù)字信號處理器的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、實(shí)驗(yàn)和理論研究初步證實(shí)，細(xì)胞膜的電穿孔程度（包含穿孔可逆或不可逆）與施加電脈沖的多個(gè)特征參數(shù)相關(guān)。為了更深入地研究電脈沖作用于細(xì)胞膜的內(nèi)部機(jī)制，滿足目前臨床試驗(yàn)和應(yīng)用的要求，有必要研制一套參數(shù)調(diào)節(jié)靈活、輸出穩(wěn)定、監(jiān)測方便并能用于腫瘤細(xì)胞發(fā)生不可逆電穿孔試驗(yàn)研究的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)。 本論文在交流－直流功率轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上，提出一種基于數(shù)字信號處理器的電脈沖參數(shù)控制和測量一體化方案。結(jié)合現(xiàn)場可編程門陣列和其他電子元器件，設(shè)計(jì)并

2、實(shí)現(xiàn)的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)不僅能對系統(tǒng)輸出的電壓幅值、上升時(shí)間、下降時(shí)間、重復(fù)頻率和脈沖寬度等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，而且可對上述部分參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制，保持輸出的穩(wěn)定性。文中詳細(xì)介紹了功率轉(zhuǎn)換電路PWM 控制的基本原理和頻率差值倍增技術(shù)的具體方法，簡要闡述了液晶顯示電路、日歷時(shí)鐘模塊和電容切換電路的控制策略，重點(diǎn)探討了電壓幅值測量模塊、上升時(shí)間和下降時(shí)間測量模塊、電壓幅值控制模塊及鍵盤接口電路、RS-232 通信等電路的設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)構(gòu)和功能

3、。此外，還介紹了對電壓幅值測量模塊、上升時(shí)間和下降時(shí)間測量模塊進(jìn)行仿真的過程和結(jié)果。 本論文采用了典型的前后臺模式的軟件組織形式，以主程序作為后臺任務(wù)，中斷服務(wù)程序作為前臺任務(wù)，通過對前后臺任務(wù)的快速切換和優(yōu)先級排序，達(dá)到及時(shí)響應(yīng)測量、控制和顯示等一系列任務(wù)的目的。本論文對設(shè)計(jì)完成的高壓陡脈沖腫瘤治療系統(tǒng)進(jìn)行了測試和校正，通過對測量模塊、控制模塊和顯示模塊等的檢驗(yàn)和調(diào)試，以及系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)和帶負(fù)載測試，對測試結(jié)果進(jìn)行了分析，表明本