【摘 要】
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心脏射频消融手术是一种治疗心率失齐的有效手段,但是在射频消融手术过程中消融区域的温度过低则起不到消融效果,而温度过高则会灼伤到正常组织。此外,由于微波具有一定的穿
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心脏射频消融手术是一种治疗心率失齐的有效手段,但是在射频消融手术过程中消融区域的温度过低则起不到消融效果,而温度过高则会灼伤到正常组织。此外,由于微波具有一定的穿透性,利用微波辐射计能够无损的接收到心脏组织一定深度的热辐射信号并从接收信号中反演出温度信息,因此,利用微波辐射计实时监测心脏消融区域温度是一件很有意义的工作。本文首先介绍了医用微波辐射计进行人体测温的研究背景及意义,以及国内外学者在医用辐射计、辐射计天线方面的研究现状,分析及总结了两者的型式、电磁特性等。之后阐述了微波辐射计测温的原理,包括微波辐射测量的基本原理、人体微波辐射模型、测温辐射计及天线的原理及型式。然后重点设计出两种4GHz频段的测温天线,一种是双缝隙型式,另一种是单极子裸露探头型式,并仿真了二者的电磁特性,以及加载消融探针后对测温天线电磁性能的影响。文章最后研制了单极子裸露探头型天线,并对天线的带宽、谐振点以及11S参数进行了测试。为了验证该天线的测温性能,我们通过前端连接单极子裸露探头型天线的C波段辐射计对不同温度的水进行了测量,得到辐射计输出电压随水温的变化率,验证了该辐射计系统能够感知到一定距离处水温的变化、具有反演水温变化的能力。通过天线参数测试以及测温实验表明:单极子裸露探头型天线能够接收到一定深度水的热辐射信号,该天线在带宽、谐振点以及11S参数等技术指标上能满足应用的需要。因此,本文设计的天线在心脏消融区域温度测量方面具有良好的应用前景。
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