【摘 要】
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温度场的实时检测是包括高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)在内很多热疗过程共同存在的问题[1][2]。目前常用的检测方法有：1、红外线热像仪,主要用
【机 构】
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上海市交通大学电子信息与电气工程学院仪器系
【出 处】
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第十二届全国敏感元件与传感器学术会议
论文部分内容阅读
温度场的实时检测是包括高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)在内很多热疗过程共同存在的问题[1][2]。目前常用的检测方法有：1、红外线热像仪,主要用于被测对象表面温度场的检测；2、对B超数据进行处理得到被测目标内部的温度场分布；3、基于MRI图像的温度场检测方法。这些方法各有优缺点,本文研究将经济、快速、非侵入、无辐射的电阻抗层析成像(Electrical Impedance Tomography, EIT)技术用于热疗温度场检测的可行性。由于液体的电导率对温度变化敏感,而人体组织的电导率随温度的变化与液体非常相似,因此将电阻抗层析成像技术用于热疗过程的温度检测从理论上是可行的。英国Sheiffield大学早在1987年就曾经探索过将研究过将EIT技术用于热疗过程温度场的检测[3],证明采用EIT非侵入地监测微波引起的水槽内的温度场是可行的。本文首先采用红外光源短时照射实验水槽,引起其内温度场的升高,然后关闭光源,用EIT系统观测水槽内温度场的分布及变化,与红外热像仪的图像、热电偶的测试结果进行对比,证明EIT系统用于水槽内温度场的观测具有敏感性高、测量速度快的优势。然后选取圆柱形电加热棒在水槽中心加热,用EIT系统观测水槽内温升及热源关闭后温度场的扩散过程,与同时进行的热电偶测量结果进行对比,进一步证明EIT对温度变化的敏感性优于热电偶。最后用圆柱形加热棒对生物组织进行短时加热,比较EIT系统与热电偶的测量结果,进一步证明用EIT进行温度场的监测是可行的。由于人体的复杂性,EIT用于热疗过程温度场监测的可行性还需要通过进一步的动物实验验证。
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