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脉冲调制微波辐照生物组织的热效应及红外热成像研究被引量：1: 2012年; 针对微波连续加热造成生物组织温升过高而损伤正常组织,提出计算机编码的脉冲调制微波辐照生物组织,有效控制加热区域内的温度分布.采用红外热成像的方式观察分层仿生体模中各层的温度分布,分析讨论脉冲调制微波占空比、频率和功率对生物组织加热区域内温度分布的影响.结果表明,采用提高脉冲调制微波占空比和功率或在一定范围内改变调制脉冲频率的方式来提高生物组织加热区域内的热效应.该方法将为肿瘤微波热疗提供新的有效加热方式和途径.; 马国军江国泰孙兵; 关键词：微波热疗生物传热红外热成像

Analysis of Breast Thermography Based on Inside Thermal Estimation: Breast cancer has been known as the most common type of cancer among women. Because of thermal information ref...; Zhihong ChenGuojun MaBing Sun

肿瘤微波热疗三维温度场热域控制及红外热成像: 2012年; 研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行光线投射重建,测量三维有效热域的相对体积,分析讨论正弦调制微波功率和周期对生物组织加热区域内温度分布与三维热域相对体积的影响.结果表明,正弦调制信号控制微波加热可有效控制生物组织内部的温度分布;采用提高正弦调制微波功率、在一定范围内改变调制微波的周期的方式来提高生物组织加热区域内的热效应和热域体积,可为肿瘤微波热疗三维温度场热域控制、观察与测量提供初步依据。; 马国军江国泰陈志宏; 关键词：微波热疗三维温度场红外热成像

非接触式灸疗温度场的估计被引量：3: 2010年; 目的研究非接触性艾灸的温度场分布,为调控灸疗过程和提高灸疗效果提供依据。方法根据生物传热的相关理论,建立描述人体组织内部在非接触性艾灸时的温度场理论模型,并据此推导当艾灸强度确定时,影响该温度场分布的体内异常热源深度与施灸处皮肤温度的对应关系。结果在不同艾灸强度下,根据对应关系计算出的结果与有限元的分析结果进行比较,结果显示对体内异常热源深度的估测结果与有限元仿真分析结果十分接近。而组织内部温度场理论模型的正确性也得到了物理实验的验证。结论本文提出的根据人体皮肤表面温度和艾灸强度估计体内异常热源的深度信息,继而估计出组织内温度场的方法具有一定的适用性,将有助于临床灸疗的方案设计。; 陈志宏江国泰黄纯权; 关键词：灸疗温度场生物传热有限元

体内异常热源参数与体表温度关系的热像研究被引量：7: 2012年; 人体内异常热源的位置信息在体表上表现为对应部位温度较高。体表温度可以通过医用红外热像仪摄取,这是诊断体内异常热源的方法之一。但是其摄取的体表温度分布并不能直接反应体内异常热源位置等信息,因此对热源深度、温度、热物性等参数与体表温度分布之间相互关系的研究是非常必要的。该文基于生物热传导方程,通过建立有限元模型,仿真分析了体内热源参数对体表温度分布的影响;将研制的温度可调的恒温热源埋于分层生物组织内,并以红外热像仪摄取各层生物组织的温度,给出体内、体表温度场的分布,对理论仿真结果进行实验验证。研究结果表明,体表温度分布与体内热源深度的关联性最大,为体内异常热源诊断的热像技术研究提供理论与实验依据。; 王春燕孙兵陈蕾王加俊陈志宏; 关键词：红外热成像生物传热体表温度

微波热疗系统的宽带功率分配器的研制被引量：1: 2010年; 在微波热疗临床治疗中,当肿瘤体积过大或位置较深时,经常需要多个辐射器对肿瘤组织同时辐照。功率分配器可以将输入的微波信号能量分成多路,能量可以等分或不等分地分配到各辐射器,实现对肿瘤组织的有效加热治疗。研制高隔离度的微带结构的一分二Wilkinson型功分器,采用三节阶梯阻抗方式,通过对等效电路的阻抗分析,给出设计参数,并基于Ansoft HFSS软件对其结构进行仿真与优化,设计工作频率为2.45 GHz的一分二Wilkinson型功分器。用网络分析仪对实物的测试表明,该功分器带宽大于25%,输出端口隔离度高,而且体积小、易于加工,可以满足微波热疗设备的要求。; 孙兵江国泰陆晓峰曹毅; 关键词：功率分配器宽带微波热疗肿瘤

生物组织传热红外热成像的三维温度场重建被引量：5: 2010年; 背景:红外热成像技术作为新型的非接触测温方法,具有无损、快捷、方便的特点,并且可以利用计算机技术对生物组织内部温度场进行三维重构。目的:针对肿瘤热疗过程中温度场测量与重构,提出生物组织温度场三维重建新方法。方法:首先根据生物传热和红外热辐射信息,采用红外热成像技术非接触测量分层体模的二维温度分布信息;然后,将此温度信息转换为人眼可视的灰度图,并进行伪彩色处理,同时,利用传输函数为热像图序列的每一个像素重新分配颜色和不透明度,从而对分层体模的温度场利用体绘制光线投射算法进行三维重建。结果与结论:实验结果表明,依据红外热辐射的原理,采用红外热像仪接受红外信息并将其转换为温度值,然后采用伪彩色显示方法,对分层体模的三维温度场进行光线投射重建,为热疗过程中生物组织内部三维温度场的测量、观测提供了新的技术手段与方法。; 马国军江国泰孙兵; 关键词：生物传热温度场三维重建

利用红外成像技术分析灸疗温度特征被引量：13: 2010年; 为研究灸疗机理进行了温度特征分析实验,使用灸盒对物理传热材料模型和人体穴位施艾灸,记录施灸中心的温度变化,并用红外热像仪记录艾灸过程中的被灸体温度分布。通过分层物理模型实验探讨了灸热由灸体表面至内部扩散的规律。相同条件下重复实验,得出被灸体中心区域的温度-时间曲线和温度由表层至内部热量扩散的函数曲线。分析红外图像发现:物理材料等非生命物体以点热源能量扩散的方式逐渐升温,其温度呈同心圆方式分布;而人体具有自我调节机能,其温度分布呈现局部皮肤温度升高,并按照血管和经络的分布走行。此文为艾灸和热疗提供了丰富的图像数据,为传统中医学的灸疗机理研究提供了新的科学依据。; 王晓瑜江国泰陈志宏冯言盛; 关键词：红外成像

Pulse modulated microwave and infrared thermography for superficial hyperthermia: 2012年; A 3D temperature field distribution of biological tissue for superficial hyperthermia using a pulse modulated microwave (PMMW) was presented.A 3D sliced homogeneous phantom was radiated by the PMMW and an infrared thermal imager was applied to image temperature distribution throughout the phantom.The period of the PMMW is 3 s and the output power is 35 W.The temperature rises by at least 3 °C in the phantom when the duty cycle varies from 1/3,1/2,2/3 to 1 (denoted by scenarios 1?4).Both the accumulative temperature?volume histogram and the relative depth?area ratio histogram show that the maximum temperature rise (MTR) is 6.6 and 8 °C in scenarios 2 and 3,and they are superior to scenarios 1 and 4.Furthermore,the PMMW can control temperature field distribution of biological tissue.It provides both preliminary basis for thermal volume control and new technology for temperature control and monitor in superficial hyperthermia.; 马国军江国泰陈志宏; 关键词：红外热成像仪脉冲调制温度场分布

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国家自然科学基金(50977064)

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