磁流体应用于热疗的磁场分析与实验研究

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磁流体热疗(MFH)技术是新近发展起来的治疗肿瘤的一种热疗方法。癌变的肿瘤细胞耐热能力极差,温度高于41℃时肿瘤细胞就会受到损害。磁流体具有超顺磁性,在交变磁场的作用下会生热,磁流体热疗就是利用磁流体的这一特性,将磁流体导入肿瘤组织,然后外加交变磁场,由磁流体的升温带动肿瘤组织的升温,从而达到热疗的目的。  本文探究了磁流体热疗(MFH)的原理,从微观角度解释了磁流体在一定的交变磁场作用升温的机制,并从耗散功率出发,推导出磁流体热疗所需的温度与交变磁场磁场强度的对应关系,以此磁场强度值为依据,设计磁流体热疗用的交变磁场装置。设计的交变磁场发生装置,其铁芯结构分为平面端面和棱台端面两种,利用有限元分析方法,对两种结构的交变磁场装置均进行了磁场分析。进行了磁流体热疗的体外实验,得出磁流体在体外的升温速率为0.125℃/min,能够升高到热疗所要求的温度。利用单片机AT89C51,编程设计了磁流体热疗(MFH)的温度控制系统,在热疗过程中温度过低或过高时,温度控制系统工作,使温度始终维持在热疗所需的温度范围内。
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