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基于海豚治疗机理的脑瘫超声治疗仪研究

作　者: 胡晓明
导　师: 李成伟
学　校: 燕山大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 超声治疗海豚治疗脑瘫医学仪器单片机
分类号: TH789
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 120次
引　用: 1次
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内容摘要

超声治疗是将超声波能量作用于人体病变部位,以达到治疗疾患和促进机体康复的目的。近些年来,随着电子技术的日益进步,超声治疗技术步入新的发展时期,并在若干方面取得了突破性进展。研究表明,海豚能发出2000～100000Hz的多种波长的高频超声波。当海豚贴近患者头部发出叫声时,它发出的超声波对脑瘫患者的神经,能产生极强烈的冲击和刺激,进而激活患者处于“休眠”状态的神经细胞,使患者神经系统的功能得到不同程度的改善。基于海豚治疗机理的超声治疗脑瘫方面的研究现在正方兴未艾,这方面不论国外还是国内的研究都不是很多,因此,本题的研究代表了当今未来超声治疗的一个方向,具有深远的研究意义。超声治疗的应用范围很广,甚至可以称得上“杂”的地步,几乎人体各个部位都有超声治疗作用的纪录。但根据临床调查和查阅文献,超声波对治疗小儿脑瘫等疾病疗效最好,并且尚未得到广泛应用。本课题所研制的超声治疗仪器就是针一对治疗小儿脑瘫而专门设计的。本课题利用单片机作为仪器系统的控制核心,对超声治疗的超声强度、治疗时间和治疗模式进行准确控制,使设计出的仪器具有安全稳定,易于操作的特点。单片机的介入使仪器实现了智能化,在仪器的功能实现中用软件编程取代了原本用硬件实现的功能,从而使仪器简化了结构,增加了稳定性,而功能实现更多。本仪器的主要特点是: 1.声波的原始激励采用单片机时钟信号,信号稳定,不易偏移; 2.用脉宽调制技术控制超声输出强度,输出强度调节方便: 3.有六种模式的超声波形输出,为治疗过程提供多种选择: 4.有错误报警功能,防止误操作损坏仪器。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究的目的和意义  11-13
  1.2 课题研究现状  13-17
  1.3 本文的研究内容与结构安排  17-19
第2章仿生学与海豚超声脑瘫治疗  19-33
  2.1 仿生学  19-22
    2.1.1 仿生学的概念与发展  19
    2.1.2 仿生学的分类  19-21
    2.1.3 仿生设计学  21-22
  2.2 海豚与超声  22-27
    2.2.1 海豚超声简介  22-24
    2.2.2 海豚超声强度  24-26
    2.2.3 海豚超声治疗机理  26-27
  2.3 脑瘫与超声治疗  27-32
    2.3.1 脑瘫的危害  27-28
    2.3.2 脑瘫的发病情况  28
    2.3.3 超声波应用于治疗脑瘫的现状  28-29
    2.3.4 小儿脑瘫的治疗方法  29-31
    2.3.5 超声治疗脑瘫的机理及特色  31-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章超声波与超声治疗仪  33-53
  3.1 超声波的概念  33-46
    3.1.1 超声学的发展  33-35
    3.1.2 描述超声波的重要物理参数  35-37
    3.1.3 超声波的作用机理  37-42
    3.1.4 对机体组织器官的作用  42-43
    3.1.5 超声波的治疗作用  43-45
    3.1.6 超声治疗所需波形  45-46
  3.2 超声治疗仪的基本结构及其发展  46-52
    3.2.1 超声换能器  46-48
    3.2.2 超声发生器  48-51
    3.2.3 超声治疗的安全性问题  51-52
    3.2.4 超声治疗仪的现状和应用  52
  3.3 本章小结  52-53
第4章仪器系统设计  53-71
  4.1 系统概述  53-54
  4.2 各个电路模块硬件设计  54-66
    4.2.1 激励信号产生电路  54-57
    4.2.2 功率放大电路  57-58
    4.2.3 功率调节电路  58-60
    4.2.4 输出保护电路  60-62
    4.2.5 换能器驱动设计  62-65
    4.2.6 键盘和显示部分  65-66
  4.3 系统程序设计  66-69
  4.4 本章小结  69-71
第5章系统电路优化和信号处理  71-92
  5.1 高频功率放大器的高效利用  71-76
    5.1.1 利用漏级电压波形来判断放大器工作状态  71-72
    5.1.2 集电极调幅输出电压  72-76
  5.2 混沌理论基础  76-84
    5.2.1 混沌的定义  76-79
    5.2.2 混沌的基本特性  79-81
    5.2.3 混沌的判别  81-83
    5.2.4 通向混沌的道路  83-84
  5.3 Logistic混沌模型  84-87
  5.4 换能器驱动波形  87
  5.5 超声功率校正  87-88
  5.6 混沌信号的叠加  88-91
  5.7 本章小结  91-92
结论  92-94
参考文献  94-99
攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果  99-100
致谢  100-101
作者简介  101

基于海豚治疗机理的脑瘫超声治疗仪研究

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