一、高效新型微波体内辐射器的研制及临床应用（论文文献综述）
郭文娜[1]（2020）在《阵列天线结合MOF材料的肿瘤微波热疗技术研究》文中指出目前,恶性肿瘤是造成人类死亡的重要原因之一。目前针对肿瘤的治疗方法主要包括:手术治疗、放射治疗、化疗、生物疗法、中医药治疗以及热治疗。传统治疗手段主要以手术治疗、放射治疗以及化疗为主。热治疗作为一种新型疗法主要是利用红外线、超声波、高频电磁波等产生热源来进行肿瘤热治疗。它不仅可以杀死肿瘤细胞,还可以作为辅助手段来提高化、放疗的疗效。微波热疗（Microwave hyperthermia,MH）是利用波长为300 MHz-300 GHz的微波产生的热效应来加热升温肿瘤区域,从而对肿瘤进行治疗的方法。微波热疗天线分为非侵入式天线和侵入式天线。非侵入式天线是利用单个天线或者阵列天线将能量聚集到肿瘤部位,加热肿瘤组织以达到治疗的目的。非侵入式天线热穿透深度浅,只能用于表浅肿瘤的治疗。人体深处的肿瘤（如肝脏,肺等）采取将天线直接插入到肿瘤区域进行加热治疗,即侵入式天线。由于肿瘤的形状各异,单纯的使用热疗天线无法精准的对肿瘤部位加热,而容易损伤周围正常组织。因此,在设计微波热疗天线的同时,开发微波热增敏材料用于辅助微波热疗天线治疗肿瘤显得至关重要。金属-有机骨架（Metal-organic framework,MOF）材料具有尺寸可调、多孔结构以及良好的微波升温效果,在肿瘤治疗中被广泛应用。又因其毒性低、生物降解性好等优点而成为肿瘤治疗药物载体的首选材料之一。MOF材料通过增强渗透和保留效应（Enhanced permeability and retention effect,EPR）容易渗透到肿瘤间质并在肿瘤部位积聚。因此,它可以作为微波热疗增敏剂用于辅助微波热疗天线治疗肿瘤。本文设计了一种工作频率为2450 MHz的阵列天线。通过HFSS优化仿真,阵列天线在2450 MHz频点处的S11值为-15.68 dB。电场分布和SAR分布说明阵列天线可以实现大范围的加热效果。在此基础上,设计了一种升温效果好,毒性低的ZrMOF-Cys纳米粒子。而且,由于ZrMOF-Cys纳米粒子的EPR作用,它可以在肿瘤部位富集。将阵列天线与ZrMOF-Cys纳米粒子结合治疗,体模实验与动物实验均展示了联合治疗可以将热疗能量集中在肿瘤部位,对周围正常组织损伤较小,具有良好的肿瘤治疗效果。论文的主要研究内容包括:1.热疗天线及MOF材料的国内外研究现状的概述。针对现有的用于热疗的不同类型的天线做一个简单的介绍。以及MOF材料用于肿瘤治疗的介绍。2.设计可以实现大面积加热的阵列天线。因为肿瘤的大小、形状各不相同,因此设计的阵列天线要实现大面积的加热。然后与MOF材料相结合,最终实现适形热疗的目的。3.设计具有良好升温效果的MOF材料。制备了ZrMOF-Cys纳米粒子,其在微波加热下具有显着的升温效果。且其粒径较小,毒性较低。可以安全的用于体内治疗。4.微波热疗实验。通过体模实验与动物实验,进一步验证了阵列天线结合ZrMOF-Cys纳米粒子具有良好的治疗效果,可以达到适形热疗的目的。
刘旺星[2]（2020）在《甜叶菊干燥-清选装置的研制》文中研究说明甜叶菊作为一种甜味剂和糖替代品,其甜味活性物质具有纯天然、高甜度、低热量的特点,是一种极具发展潜力的糖源,受到国际食糖市场和消费者的喜爱。针对我国农业成本攀升、糖作物种植面积逐年下降、农村劳动力转移和南方甜叶菊生产机械化水平低等问题,研制了一种甜叶菊干燥-清选装置。通过开展对比不同干燥方式（冷风、热风、红外、红外-热风联合干燥）对甜叶菊干燥效率的影响试验,提出了一种红外-热风联合干燥方式,明确了甜叶菊红外-热风干燥特性,优化了干燥工艺;基于干燥后甜叶菊的茎叶混杂问题,设计了一种差速带刷式清选装置,通过开展运动学分析和FLUENT风选室气流场仿真,明确不同入风口角度和扰流板对风场均匀性的影响,并开展了性能试验研究,获得了较优的工作参数;最后,设计了一种甜叶菊干燥-清选装置,使处理后甜叶菊达到行业标准“双十”指标（即含水率和含杂率均小于10%）。本研究可为南方甜叶菊机械化生产中干燥贮存、清选除杂提供了参考与理论依据。主要研究内容和结论如下:（1）为探究甜叶菊快速高效干燥方式,以干燥时长和能耗作为评价指标,开展了冷风、热风、红外、红外-热风联合干燥技术对甜叶菊干燥特性的研究,发现相同条件下,红外-热风联合干燥相比于热风干燥耗时、耗能分别降低了36.8%和25.2%,比红外干燥耗时降低了90.5%,比冷风干燥耗时降低了94.0%。提出了将红外-热风联合干燥工艺应用于甜叶菊干燥贮藏,基于红外干燥理论分析,研制了一种红外-热风联合干燥甜叶菊的试验装置。（2）通过试验获取了甜叶菊红外-热风干燥特性曲线和干燥速率曲线,研究结果表明:甜叶菊干燥过程包括预热加速干燥阶段和降速干燥阶段,影响干燥的因素顺序为:热风温度>辐射距离>排湿功率;提高热风温度与减小辐射距离,能缩短干燥时长,合理的排湿功率有利于降低干燥功耗;甜叶菊红外-热风组合干燥最佳工艺参数为热风温度120℃、排湿功率240 W、辐射距离140 mm,干燥时长为6.57 min,能耗为1.25 k W·h,此结论为连续式干燥装置的设计提供了参考。（3）以江西赣州甜叶菊守田3号为试验对象,分析了差速带刷对茎叶分离的动力学理论,获得了差速带刷的运动参数;并基于甜叶菊叶片和杂质（砂砾、茎秆等）的悬浮速度差异性较大,利用FLUENT软件,开展了入风口角度在20～40°范围内和扰流板对风选室的气流场仿真,明确得了清选装置的运动参数,并研制了一种差速带刷式清选装置,以损失率和含杂率为综合评价指标,通过正交试验研究,明确了其最优工作参数。研究结果表明:安装扰流板能提高风箱内风速均匀性,差速带刷式清选装置的最佳工作参数为:入风口角度40°,相对带速为50mm/s,风机功率为50HZ,含杂率为5.12%,损失率为2.07%,进给量30kg/h干叶。此工艺下含杂率、损失率相比于人工清选均大幅降低,机器清选比人工清选速度提高了约2倍。（4）设计了甜叶菊的红外-热风加热系统、可调式输送系统、自动排湿循环系统和风选式清选系统,明确了其关键结构参数,研制了一种连续式甜叶菊干燥-清选装置,可快速将含水率70%、含杂率高于30%的茎叶混合甜叶菊,干燥并清选至两者均低于10%。
郭晓君[3]（2020）在《机载雷达支架的轻量化设计及其冲击性能研究》文中研究指明随着信息技术和电子技术的进步,飞机平台向智能化、网络化、功能化发展,这意味着有更多的设备需要集成在飞机平台上以完成相应的功能,所以机载设备的轻量化研究成为重要课题之一。轻量化设计一般通过结构优化设计、制造工艺改进和使用轻质材料来实现,随着先进复合材料的发展和应用,使用新型材料成为轻量化设计的主要方法。碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）由于其比强度、比模量高,可设计性好,易于构件整体成型等特点,广泛应用于航空航天领域。碳纤维复合材料的成型方式通常是浸渍铺叠、固化成型,铺层之间完全依靠树脂基体传递载荷,其层间结合强度通常较弱,对冲击载荷非常敏感,容易产生分层现象,使整个结构丧失功能。本文主要基于碳纤维增强树脂基复合材料对机载雷达辐射器支架进行了轻量化设计,并对其抗冲击性能进行了分析研究,以确认在工作环境下能否完成正常功能。首先,设计了CFRP雷达支架的结构。根据CFRP的成型工艺以及其易于整体成型的特点,将原支架的三个铝合金构件合并为一个CFRP构件,通过初步的静力学分析,确定了支架的基本结构。采用UG与ANSYS Workbench的联合仿真技术,针对支架的关键尺寸在UG中建立了支架的参数化模型,在Workbench中建立了多因素多水平实验,应用响应面分析法对支架进行优化设计,得到了支架的最佳尺寸组合。随后进行了随机振动分析,验证了该支架在飞机的振动环境下能够保证刚度要求。其次,研究了CFRP材料的抗冲击性能。测试了CFRP试件在不同冲击能量下的损伤情况,分析其损伤机理。采用Abaqus软件建立了CFRP复合材料模型,使用Hashin失效准则和渐进损伤演化分析方法研究了其不同模式的损伤情况。采用内聚力单元模拟复合材料的分层现象,使用名义二次应力准则和基于能量的混合型B-K准则来判定其损伤情况和损伤演化过程。对比有限元仿真与试验的结果,探究CFRP内部损伤规律。最后,建立了雷达支架的复合材料模型,研究其在冲击载荷下的响应和材料损伤情况。为研究铺层层数与冲击响应的关系,设计了准各向同性的铺层方案,当铺层层数越多时,支架的刚度越好,其冲击响应位移值越小;当每个方向的纤维含量相同,但铺层顺序不同时,相邻铺层之间的夹角越大,支架的冲击响应位移值越小。在冲击载荷下,CFRP支架的层内损伤易发生于底部和顶部与其它构件连接处,还有支架圆弧处,首先发生的损伤模式是基体拉伸损伤;分层损伤也容易发生在支架底部和圆弧处,且支架底部外层纤维分层的可能性最大。在坠撞安全冲击试验条件下,支架底部开始萌生分层损伤,但是其损伤状况并未完全失效,且损伤面积很小,所以不会影响实际使用情况。
黄性强[4]（2020）在《准高斯模式变换器的研究》文中研究表明回旋管的输出模式通常是对称高阶体模或者高阶边廊模,而这些模式能量分散,轴向辐射呈空心状,不适合直接应用。为了解决这一问题,需要用模式变换器将回旋管产生的高阶模式转换成利于传输和使用的准高斯模式(HE11)。因此研制高性能的模式变换器变得十分重要。本文主要对模式变换器的关键技术进行研究和分析。论文的创新点及工作内容如下:1、提出一种TE11-HE11模式变换器的设计方法。该方法是利用NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）技术控制圆周横向开槽的槽深,并运用复功率守恒法编写数值计算程序对模式变换器进行计算和优化。运用该方法能够快速、准确的设计出理想的TE11-HE11模式变换器。2、运用圆波导内壁开环形加载槽和高斯轮廓相结合的技术提出一款相对带宽为66%的宽频带波纹喇叭天线。该天线在模变换段采用圆波导内壁开环形加载槽实现喇叭天线的宽频带特性,用高斯轮廓作为该天线的辐射段实现喇叭天线与自由空间之间的理想匹配。运用CST软件对模型进行仿真计算,该天线在10.7GHz-21.2GHz频段内,回波损耗小于-28d B,旁瓣低于-40d B,并且远场方向图在半波束角为30度内的E面和H面具有良好的对称性。仿真结果表明该波纹喇叭天线具有宽频带、低回拨损耗,低旁瓣的优点。3、回旋管内置的准光模式变换器设计相对复杂,并且对装配精度有很高的要求,因此需要在其被正式使用前对准光模式变换器进行测试。为了给准光模式变换器提供高纯度的激励源,本文基于耦合波理论和同轴腔选模特性,提出一款旋转TE62模式激励器,并详细介绍了该激励器的设计原理。运用CST软件对整体模型进行仿真计算,仿真结果表明在频率为94GHz时,该激励器的转换效率达到96.1%以上,纯度为96.7%。
杨卓然[5]（2020）在《甘薯片红外干燥特性、能耗分析及工艺优化》文中进行了进一步梳理我国是甘薯种植大国,有较大的种植面积和年产量,分别占世界的65.4%、85.9%。随着人们对食品需求的不断提升,甘薯也因自身具备丰富的营养物质被人们重视。新鲜甘薯含水量高,在贮藏和运输的过程中容易因为环境因素的影响而腐烂变质,对甘薯进行脱水处理不仅能延长贮藏期,还便于运输。同时,人们对甘薯干燥产品的重视便要求科学合理地运用干燥技术,使干燥后的产品能够最大程度地保留其营养物质。我国甘薯干燥加工产业目前仍以传统加工为主,加工方式也以传统热风干燥居多,而热风干燥效率低、干燥时间长,从而造成干燥后得到的产品品质不佳。红外干燥与热风干燥相比具有加热效率高、受热均匀、节约能源等优点。本文通过自制红外干燥装置对甘薯片的红外干燥特性进行了研究,研究了不同干燥温度、切片厚度、蒸制时间对甘薯片红外干燥过程的影响。通过正交试验,以总色差、单位能耗、干燥时间为评价指标,得到了甘薯片红外干燥的最优干燥工艺方案,并确定了适合描述甘薯片红外干燥过程中水分变化情况的数学模型。在此基础上改变供热方式,采用分段变温干燥进行深入研究,探讨分段变温干燥与恒温干燥对甘薯片红外干燥的不同影响。主要研究结论如下:（1）甘薯片红外干燥为降速干燥过程,没有出现恒速干燥阶段。在不同干燥温度（60、65、70、75℃）,切片厚度（3、5、7、9mm）,蒸制时间（4、6、8、10min）条件下,有效水分扩散系数随着干燥温度的增大,切片厚度的减小而增加。随着蒸制时间的增加,有效水分扩散系数呈现出先增加再减小的趋势。（2）正交试验结果表明,各干燥因素对综合评价的影响主次顺序依次为切片厚度、干燥温度、蒸制时间,综合考虑总色差、单位能耗和干燥时间3个评价指标,确定甘薯片最佳红外干燥工艺方案为干燥温度70℃,切片厚度3mm,蒸制时间6min,该干燥条件下对应的总色差为17.773、单位能耗为113.659kJ/g、干燥时间为75.748min。Midilli and Kucuk模型为适合描述甘薯片红外干燥特性的数学模型。（3）红外分段变温干燥第一阶段的干燥温度对干燥速率影响显着,而第二阶段的干燥温度则对其没有明显的影响。降温模式的红外干燥单位能耗更优,而升温模式的红外干燥在甘薯片干制品的色泽上更优。综合考虑总色差和单位能耗指标,确定甘薯片红外分段变温干燥最佳工艺方案为70℃（75min）-65℃（结束）,该干燥条件下的单位能耗为75.905kJ/g,比红外恒温最佳干燥工艺方案的单位能耗减小了33.2%。与红外恒温干燥相比,分段变温在干燥过程后期降低干燥温度能够加快甘薯片的干燥速率,能够有效减小干燥耗能。
赵渊[6]（2020）在《微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究》文中指出大脑是生物体内结构和功能最为复杂的组织,由于缺乏理想的技术和成像工具,目前人们对大脑的认识还非常有限。自从2013年美国决定实施“脑计划”以来,欧盟、日本、澳大利亚、韩国和中国等国也相继发布了各自的脑研究计划。脑计划的目标之一就是开发新型脑成像技术、方法和工具,为科学家提供更多的大脑结构和功能信息。微波热声成像技术结合了微波成像高穿透深度和超声成像高空间和时间分辨率的优点,具有非电离、非侵入式和实时对活体全脑组织进行高分辨率成像的潜力。微波热声成像以组织的比吸收率差异作为内生对比度来源。当生物组织体内的电场能量分布均匀时,微波热声成像技术有望作为一种新的高空间和时间分辨率活体脑成像工具,提供脑组织的电导率信息。脑组织的电导率与脑组织的病理和生理特性息息相关,因此微波热声成像可以帮助科学家从脑组织电特性的角度探索大脑的工作机制和脑疾病的发病原理。然而,至今还没有成功实现活体热声脑成像的文献报道。在进行人类临床研究前,有必要先利用实验动物验证活体热声脑成像的可行性。因为啮齿类动物是研究人类神经和疾病生理机制中使用最为广泛的动物,具有非常多的脑疾病模型可供研究选择。所以本文首先以大鼠活体脑成像为目标,提出了新的热声脑成像技术方案,避免了薄膜和耦合剂对微波的散射作用。其次,本文使用去离子水替代变压器油作为耦合介质,提高了微波到达脑组织的能量比例。最后,本文设计并搭建了2套新的热声成像系统,首次实现了冠状位和横断位活体大鼠脑结构的高分辨率热声成像,证明了利用热声成像技术进行活体脑成像的可行性。同时,通过动物疾病模型展示了基于热声成像技术检测新生儿脑出血和高强度聚焦超声（HIFU）热损伤的潜力。除设计新型微波热声成像系统和进行脑科学相关实验研究外,作者还提出了一种新的热声、超声双模态成像技术和一种新的针尖高对比度可视化方法,推动了微波热声成像的技术进步,并拓展了微波热声成像的应用领域。论文创新点归纳如下:1.搭建了2套微波热声成像系统。本文以实现活体大鼠脑成像为目标,设计并搭建了一套1GHz热声成像系统和一套3.05GHz热声成像系统。其中包含微波发射系统、超声耦合系统和密封型大小鼠呼吸面罩等方面的创新。2.将系统用于热声脑科学研究。提出组织相对介电常数差异也能够为热声成像提供对比度;然后通过逼真大鼠头部仿体实验研究了大鼠颅骨对热声成像的影响;首次实现了冠状位和横断位活体大鼠脑结构的高分辨率热声成像;并通过动物实验证明了热声非电离、非侵入式检测婴儿脑出血和监测HIFU热损伤的潜力。3.提出了一种利用微波脉冲同时激励样品和超声换能器实现热声、超声双模态成像的新方法,该方法不需要提供任何超声发射电路就可以实现热声、超声双模态成像。4.提出基于电磁感应原理和热声效应对组织内的针具进行高对比度、高分辨率成像的新方法,该方法弥补了现有临床医学中基于CT和超声进行针具导引成像中的不足。本文完成了2套全新的微波热声实验系统搭建,并在此基础上首次证明了基于微波热声成像技术对大鼠脑组织解剖结构进行高分辨率成像的可行性。并通过活体脑出血检测和HIFU热损伤监测实验证明展示了该技术在活体脑成像研究中的潜在价值。此外,本文提出的双模态成像技术和针尖高对比度可视化方法拓展了热声技术的应用领域。
李志良[7]（2018）在《263GHz回旋振荡管电磁系统研究》文中进行了进一步梳理回旋振荡管是一种重要的新型毫米波、亚毫米波源,具有高效率、高功率等特点。它在受控热核聚变、核磁共振（NMR）、材料处理等方面有着广阔的应用前景。其中核磁共振在物理、化学、生物、医学、地质学和材料等科学领域,具有独特的优点,而动态核极化（DNP）技术通过把大量较高极化的电子自旋传递给原子核自旋,能够极大增强NMR方法的灵敏度,缩短信息获取时间,成为核磁共振波谱学中一种重要的增强手段。随着DNP-NMR实验朝着高磁场方向发展,在辐射源方面,回旋振荡管成为在太赫兹频段可以产生实验所需功率的首选器件,对太赫兹频段DNP-NMR具有重要意义。鉴于太赫兹回旋振荡管的重要性及DNP-NMR系统要求,本文对应用于400MHz DNP-NMR的263GHz回旋振荡管电磁系统中的关键物理问题及技术进行系统研究。本论文主要工作如下:1、分析了回旋振荡管的发展概况及应用、回旋振荡管的结构和工作原理,NMR的工作原理、DNP对NMR的影响及DNP-NMR系统对射频源的要求,并概括出DNP-NMR技术的发展现状和趋势,同时分析了太赫兹DNP-NMR及所需射频源发展中存在的关键问题并给出了可能解决的技术途径。2、整理分析回旋振荡管的线性与非线性理论,利用该理论自主编制了冷腔与非线性计算程序。该单模非线性程序可分析欧姆损耗、磁场不均匀及速度零散等情况,能适用于不同结构的谐振腔体以及不同谐波工作方式。完成了一个263GHz基波TE03模回旋振荡管高频腔体的初步设计,并详细分析了该高频腔体的主要参数对输出功率以及效率的影响。然后,利用电磁仿真软件对设计的高频腔体进行特性参数及热腔模拟分析。最后,系统研究了桶型（barrel）结构高频腔体。计算结果表明采用该结构后可使降低起振电流,提高互作用效率。介绍了利用该数值计算程序在140GHz回旋振荡管的工程验证,热测表明在谐振频率140.2GHz获得了约430kW的输出功率,对应输出效率约为22.6%,3、对所编制数值计算程序的可靠性和采用理论的正确性进行了有效验证。为确保所编制的回旋振荡管冷腔和非线性计算程序的可行性,本文进行了许多验证对比工作。除使用电磁模拟软件对高频谐振腔体计算,还根据公开发表的经典文献给出的谐振腔体设计数据及结果,采用自编软件建模计算,并把两者结果进行比较以验证程序可靠性。4、对短毫米波用准光输出系统的关键技术进行了系统研究,完成了263GHz Vlasov类型准光模式变换器的设计。首先,介绍了准光模式变换器基础理论及分析方法,给出了工作模式为圆电模的回旋振荡管用Vlasov准光模式变换器结构及反射曲面理论。然后,依据几何光学方法和矢量绕射理论,编制出可计算Vlasov和Denisov类型的准光模式变换器的仿真程序。为验证该程序的可靠性与发表文献中报道结果进行模拟对比。最后,研究并设计出一个由Vlasov辐射器、椭圆面反射镜和抛物面反射镜组成的263GHz TE03模回旋振荡管准光模式变换器,获得各反射部分的电场强度分布。5、根据263GHz回旋振荡管高斯模式输出窗要求,优化设计出高斯模式输出窗片的具体参数与尺寸。首先,选择蓝宝石作为输出窗片的材料,依据菲涅尔折射与反射定律进行理论分析确定窗片初始参数。然后,通过分析窗片参数对高斯模式透射率的影响,并利用FEKO软件进行结果验证对比,从而优化确定出263GHz高斯模式蓝宝石输出窗片的主要设计参数。最后,计算了高斯模式输出窗片上的损耗功率面密度分布,并利用热力学有限元分析软件对输出窗进行了稳态热仿真及结构形变分析。此外,根据上述分析理论及方法,设计并研制出140GHz回旋振荡管高斯模式输出窗,经过理论与实验结果的对比,两者有较好的一致性。
夏立超[8]（2018）在《微波靶向热疗天线系统设计》文中指出随着现代生活环境的恶化和生活方式的变化,肿瘤发病率逐年升高,乳腺癌作为其中的一种已成为威胁女性健康的最致命杀手之一。传统诸如手术、放疗、化疗这些方法尽管取得了较快发展,但治疗费用高,治疗过程对患者损伤大,治疗效果停滞不前。肿瘤微波热疗作为一种比较有效的治疗手段正被大力发展。该方法具有微创性,毒副作用小并且安全有效,对于提高患者的生存率和生活质量起着非常大的作用。首先设计了一款高效微波热疗系统。该系统工作在433MHz,由功率源、辐射器、人体体模及匹配介质层、馈电网络等部分构成。该系统采用环形微带阵列天线作为辐射器。利用传输矩阵法优化设计了一款人体等效模型多层匹配介质层。通过优化发射和接收天线之间的功率传输效率得到靶向治疗所需的最优激励分布。仿真和实验测试结果表明,该系统使得能量高效地耦合到了目标区域,具有较高能源利用率。此外该系统具备单肿瘤及多肿瘤情况下的聚焦功能,显示了该微波热疗系统良好的靶向聚焦治疗特性。其次对人体乳房进行物理建模,针对高脂肪型乳房对比分析了不同单元排布方式下阵列的聚焦性能。之后针对浓稠型乳房设计了一款工作在2.45GHz的靶向热疗天线系统。对乳房及匹配介质等效体模进行设计和配制,采用功率传输效率最大法优化得到靶向治疗的最优激励分布并设计馈电网络,最后进行系统搭建并对目标靶点焦平面归一化SAR进行实测。仿真与实测结果显示了所设计的靶向天线系统精确的靶向聚焦能力。
刁勇[9]（2011）在《一种新型食管癌腔内微波热疗加热方法的初步研究》文中进行了进一步梳理背景:食管癌是人类常见的消化道恶性肿瘤之一。目前食管癌的治疗方法以手术切除为主,对中晚期不能手术者则以放疗、化疗为主。对于早期的食管癌患者,手术可获得满意的生存率,术后5年生存率90100%。对于大部分中晚期的患者,确诊时可行根治性手术者仅占20%左右,术后5年生存率在25%30%之间。治疗失败的主要原因是局部复发和远处转移。如何提高中晚期食管癌的治疗疗效是一个备受关注的课题。腔内热疗（Intracavitary Hyperthermia）作为治疗食管癌的一种重要手段已经越来越为人们关注。许多的文献报道,热疗联合手术、放疗、化疗提高了中晚期食管癌的局部控制率和患者的长期生产率。目前所报道的食管癌腔内微波热疗辐射器大多是单极同轴电缆结构,有效加热长度一般不超过10cm。另外,由于辐射器加热不均匀,随着加热时间的延长组织内的温差增大,造成局部温度过高,不能实现长时间的均匀加热,从而影响热疗的质量。因此,如何进一步提高腔内热疗辐射器的有效加热长度?如何使辐射器的热场分布得更加均匀、避免“热点”的存在?这些是为了进一步提高食管癌腔内热疗质量所需要解决的问题。研究目的:1.探索“来回移动辐射器加热”这种加热方法能否使辐射器的有效加热范围增大、热分布能否更加均匀。2.探索加热功率、辐射器移动距离和移动速率三者之间的匹配关系对热分布的影响。研究方法:1.将加热功率设置为10W。将辐射器在导管内以6cm/s的速率匀速来回移动加热2分钟,分别测量移动间距为6cm、8cm、10cm时的热分布情况。2.保持加热功率为10W,加热2分钟,将移动速率增大到12cm/s,再次测量移动间距分别为6cm、8cm、10cm时的热分布情况。3.将加热功率调至20W,辐射器移动速率为12cm/s,分别测量移动间距分别为6cm、8cm、10cm时的热分布情况。研究结果:1.本实验所使用的辐射器有效加热长度约为4cm。通过来回移动辐射器6cm、8cm、10cm加热后,有效加热长度分别增加至8.8cm、11cm、12.5cm。并且加热范围内的热分布更加均匀,温度差缩小。2.加热功率10W,移动速率增大至12cm/s时,加热2分钟后,移动间距6cm、8cm、10cm的各组所测得的最高温度分别为42.6℃、40.4℃、39.6℃。与移动速率为6cm/s时相比,加热范围内的温度升高的速率加快,并且温度分布的均匀性更好。3.加热功率20W,辐射器移动的速率为12cm/s,加热2分钟后,移动间距6cm、8cm、10cm时,各组所测得的最高温度分别为46.6℃、43.8℃、42.6℃,较加热功率为10W时的最高温度增加,并且各点的温度升高亦较加热功率为10W时快。结论:1.所使用的辐射器天线的热分布在轴向大致呈“山峰状”,而在径向方向热分布呈“同心圆”形状。2.目前所使用的辐射器固定位置加热时,无论以多大的功率对体模进行持续加热,随着加热时间的延长,均出现局部温度过高,无法实现长时间的较大范围的均匀地加热。3.通过匀速地来回移动辐射器一定间距进行加热,可以增加辐射器的有效加热长度,并可以使加热范围内的热分布相对均匀。实验中,移动间距为6cm、8cm、10cm,加热后的有效加热长度分别约为8.8cm、11cm、12.5cm。移动辐射器加热后的有效加热长度并不等于辐射器固有的加热长度与移动距离的几何相加。4.辐射器的移动间距、移动速率和加热功率三者之间的匹配关系对热分布起着重要的影响。当移动间距和移动速率一定时,加热功率越大,体模内的升温越快。当加热功率和移动间距一定时,辐射器移动速率越快,体模内升温越快,热分布亦越均匀。为了使加热更快、热分布更均匀,当辐射器移动的间距增大时,则要求辐射器的移动速率和加热功率应相应的增加。5.辐射器天线是热疗中的关键设备。厂家几乎不提供辐射器的热分布图,或提供的热分布图与实际所测得的热分布有较大的差距。临床中,在开展热疗前应先了解辐射器的热场分布。
贾得巍[10]（2010）在《结合血管传热及微波辐照式加热的高效全身热疗方法研究》文中研究说明全身热疗有望在晚期和扩散型肿瘤的治疗中发挥重要作用,相应临床手术的实施需要发展安全高效的全身热疗装备、对热效能和生物效应进行量化评估以及研制相应治疗计划软件来指导热剂量的精确给定。为此,本文结合微波辐照的空间加热特性及血管快速高效的热传递特性,提出并探索了新型高效全身热疗方法的基础与应用问题。针对微波辐照的疗效特性,采用2450MHz微波的体外辐照建立了小鼠全身热疗方法,通过对B16-F10的肺转移模型荷瘤小鼠进行全身热疗,并与化疗和联合治疗进行对比,结果显示了全身热疗的优越性。同时检定瘤内Hsp70等生化和免疫因子表达,提出全身热疗对黑色素瘤起到抑制性的信号通路。从房室模型出发,针对移动式微波全身热疗系统从微波发射到电磁吸收并诱发人体全身温度响应的过程,采用Maxwell方程建立微波传播和人体热吸收耦合计算模型解决人体电磁吸收问题,通过电磁比吸收结合全身热疗中的关键因素对已有三例患者的热疗数据进行评估,提出了可用于临床全身热疗的温度预示和数据监控方法。为评估全身热疗和局部热疗过程中的局部热区及系统温度响应,建立了自适应精度跨尺度模型,提出用于热性能评估的后处理参数。提出以对流热密度为标准进行选择性辐照和选择性血管传热的加热方式,并以减轻创伤、增加效率为原则提出现有热疗方式系列改进措施。以微波选择性辐照为目标,提出基于富血管区域进行选择性可穿戴式加热的技术并设计了相应的自适应算法。以血管空间加热为目标,设计一套基于微波血管内介入式全身热疗装置。以本装置为平台,对介入式全身热疗的穿刺操作血管选择进行考察并得到相应穿刺原则。进一步提出基于体模型的热学假人系统,可对热传导、对流、代谢产热、辐射及出汗四大关键热机制进行物理性模拟。为实现对介入式全身热疗的温度特性进行模拟仿真,论文研制开发出一套基于Matlab和C#.Net联合编程平台的全身热疗计划软件,并得到意义明确的性能参数指导临床操作。文章最后通过高性能全身热疗装备的案例剖析可供进一步医疗装备产品商业化的市场、营销和财务分析。
二、高效新型微波体内辐射器的研制及临床应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高效新型微波体内辐射器的研制及临床应用（论文提纲范文）
（1）阵列天线结合MOF材料的肿瘤微波热疗技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微波热疗天线研究现状 |
| 1.2.2 微波增敏材料的研究现状 |
| 1.3 微波热疗天线对肿瘤治疗的基本原理 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 阵列天线的设计及优化 |
| 2.1 SAR分布及温度场的计算 |
| 2.2 单个天线的设计及优化 |
| 2.3 阵列天线的设计及优化 |
| 2.4 天线的结构参数对性能的影响 |
| 2.4.1 参数r1对天线性能的影响 |
| 2.4.2 参数r2对天线性能的影响 |
| 2.4.3 参数r3对天线性能的影响 |
| 2.4.4 参数a对天线性能的影响 |
| 2.4.5 优化后天线的仿真结果 |
| 2.5 天线的制作 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 纳米材料的制备 |
| 3.1 ZrMOF-Cys纳米材料的合成 |
| 3.2 ZrMOF-Cys纳米材料的表征 |
| 3.3 ZrMOF-Cys纳米粒子的升温实验 |
| 3.3.1 升温实验步骤 |
| 3.3.2 升温效果评价 |
| 3.4 ZrMOF-Cys纳米粒子的降解实验 |
| 3.4.1 降解实验过程 |
| 3.4.2 降解实验结果 |
| 3.5 ZrMOF-Cys纳米材料的体外毒性检测 |
| 3.5.1 体外毒性实验过程 |
| 3.5.2 体外毒性实验结果 |
| 3.6 ZrMOF-Cys纳米粒子的体内急性毒性实验 |
| 3.6.1 体内急性毒性实验过程 |
| 3.6.2 实验结果 |
| 3.7 CDDP-VPA@ZrMOF-Cys-PEG纳米粒子的治疗效果 |
| 3.8 本章小结 |
| 4体模实验 |
| 4.1 体模的制备 |
| 4.2 体模实验过程 |
| 4.3 体模实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5动物实验 |
| 5.1 动物 |
| 5.2 动物实验过程 |
| 5.3 动物实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文研究内容总结 |
| 6.2 对未来的展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）甜叶菊干燥-清选装置的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 农产品干燥技术 |
| 1.2.2 清选技术 |
| 1.3 课题提出及研究意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 甜叶菊红外-热风联合干燥工艺及装置 |
| 2.1 甜叶菊高效干燥方式探究 |
| 2.1.1 常见干燥方式 |
| 2.1.2 试验设计 |
| 2.1.3 不同干燥方式能效分析 |
| 2.1.4 红外-热风组合干燥及热风干燥对比分析 |
| 2.2 红外干燥理论 |
| 2.2.1 红外辐射基本特点 |
| 2.2.2 红外辐射-对流复合换热理论 |
| 2.3 甜叶菊红外-热风联合干燥装置 |
| 2.4 材料与方法 |
| 2.4.1 试验材料和仪器 |
| 2.4.2 试验设计与方法 |
| 2.4.3 测试指标及计算方法 |
| 2.5 结果与分析 |
| 2.5.1 热风温度对甜叶菊干燥特性的影响 |
| 2.5.2 排湿功率对甜叶菊干燥特性的影响 |
| 2.5.3 辐射距离对甜叶菊干燥特性的影响 |
| 2.5.4 正交试验分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 差速带刷式甜叶菊清选装置的设计与试验 |
| 3.1 差速带刷式清选装置总体结构 |
| 3.1.1 总体结构 |
| 3.1.2 工作原理 |
| 3.2 差速带刷装置 |
| 3.2.1 甜叶菊茎叶机械物理特性分析 |
| 3.2.2 甜叶菊清选过程受力分析 |
| 3.3 清选装置 |
| 3.3.1 物料在风选室的运动分析 |
| 3.3.2 基于计算流体动力学的风选室动力学分析 |
| 3.3.3 清选装置流体参数计算 |
| 3.3.4 建立风选室流体模型 |
| 3.4 流体仿真模型的边界条件设定和求解过程 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.6 材料与方法 |
| 3.6.1 试验材料 |
| 3.6.2 正交试验设计 |
| 3.6.3 测试指标及计算方法 |
| 3.7 结果与讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 连续式干燥-清选装置的研制 |
| 4.1 干燥-清选装置的整体结构及工作原理 |
| 4.2 关键系统设计 |
| 4.2.1 红外-热风加热系统 |
| 4.2.2 可调式输送系统 |
| 4.2.3 自动排湿循环系统 |
| 4.2.4 风选式清选系统 |
| 4.3 性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 红外-热风干燥试验数据 |
| 附录2 清选装置试验数据 |
| 致谢 |
（3）机载雷达支架的轻量化设计及其冲击性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳纤维增强树脂基复合材料在航空领域的应用 |
| 1.2.2 雷达结构的轻量化研究 |
| 1.2.3 碳纤维增强树脂基复合材料冲击性能研究 |
| 1.3 本课题主要研究内容与方法 |
| 第2章 雷达支架的轻量化设计 |
| 2.1 机载雷达的工况分析 |
| 2.2 碳纤维增强树脂基复合材料的成型方式 |
| 2.3 支架结构的初步确定 |
| 2.4 参数化建模与构件尺寸优化设计 |
| 2.4.1 参数化模型的建立 |
| 2.4.2 有限元分析的前处理 |
| 2.4.3 优化数学模型建立 |
| 2.4.4 响应面分析 |
| 2.4.5 优化设计结果分析 |
| 2.5 随机振动分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 复合材料冲击损伤分析方法 |
| 3.1 材料本构 |
| 3.1.1 各向异性材料的本构关系 |
| 3.1.2 层间界面本构关系 |
| 3.2 材料损伤判定准则 |
| 3.2.1 层合板失效准则判定 |
| 3.2.2 分层起始损伤判定准则 |
| 3.3 材料损伤演化模型 |
| 3.3.1 层压板损伤演化模型 |
| 3.3.2 分层损伤演化模型 |
| 3.4 冲击过程有限元分析 |
| 3.4.1 冲击动力学方程 |
| 3.4.2 控制方程求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳纤维增强树脂基复合材料抗冲击性能研究 |
| 4.1 碳纤维增强树脂基复合材料抗冲击性能测试 |
| 4.1.1 试验方案确定 |
| 4.1.2 试验结果分析 |
| 4.2 碳纤维增强树脂基复合材料冲击性能数值模拟 |
| 4.2.1 碳纤维增强树脂基复合材料有限元模型 |
| 4.2.2 冲击试验有限元仿真结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 CFRP雷达支架的冲击响应及损伤分析 |
| 5.1 冲击试验环境 |
| 5.2 支架冲击响应分析 |
| 5.2.1 有限元模型的建立 |
| 5.2.2 铺层层数对构件冲击响应的影响 |
| 5.2.3 铺层相邻间隔角度对构件冲击响应的影响 |
| 5.3 构件层内损伤研究 |
| 5.4 构件层间损伤研究 |
| 5.4.1 有限元模型的建立 |
| 5.4.2 构件层间损伤分析 |
| 5.4.3 内聚力单元厚度对层间损伤的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）准高斯模式变换器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景和意义 |
| §1.2 模式变换器的研究现状 |
| §1.2.1 波导模式变换器 |
| §1.2.2 准光模式变换器 |
| §1.3 高功率微波辐射器 |
| §1.4 论文主要工作及章节安排 |
| 第二章 TE_(11)-HE_(11)模式变换器 |
| §2.1 高斯波束 |
| §2.2 圆波导两级突变结构散射矩阵的推导 |
| §2.2.1 单级突变结构的散射矩阵 |
| §2.2.2 两级突变结构的散射矩阵 |
| §2.3 NURBS技术综合法 |
| §2.4 TE_(11)-HE_(11)模式变换器 |
| §2.4.1 设计方法 |
| §2.4.2 计算结果 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 波纹喇叭 |
| §3.1 输入段 |
| §3.2 模式变换段 |
| §3.3 辐射段 |
| §3.4 仿真结果 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 旋转TE_(62)模式激励器 |
| §4.1 矩形TE_(10-)圆波导TE_(61)模式变换器 |
| §4.1.1 矩形波导T型功分器 |
| §4.1.2 侧壁耦合理论 |
| §4.1.3 同轴腔的选择 |
| §4.1.4 矩形TE_(10-)圆波导TE_(61)的设计与仿真 |
| §4.2 耦合波理论 |
| §4.2.1 耦合波的一般理论 |
| §4.2.2 变形波导耦合理论 |
| §4.2.3 半径渐变耦合理论 |
| §4.3 圆极化器的设计 |
| §4.4 TE_(61)-TE_(62)模式变换器 |
| §4.5 旋转TE_(62)模式激励器 |
| §4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（5）甘薯片红外干燥特性、能耗分析及工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 甘薯概述 |
| 1.1.1 我国甘薯资源 |
| 1.1.2 甘薯的营养价值与保健功能 |
| 1.1.3 甘薯加工利用现状 |
| 1.1.4 干燥对甘薯产业的作用 |
| 1.2 甘薯干燥研究进展 |
| 1.2.1 甘薯干燥预处理 |
| 1.2.2 单一干燥方法 |
| 1.2.3 联合干燥方法 |
| 1.3 红外干燥技术及应用进展 |
| 1.3.1 红外干燥技术进展 |
| 1.3.2 红外干燥技术的特点 |
| 1.4 变温干燥研究进展 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 研究内容 |
| 第3章 红外干燥装置 |
| 3.1 红外干燥箱结构组成 |
| 3.2 红外辐射器 |
| 3.3 温度控制系统 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 主控单片机 |
| 3.3.3 温度传感器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 甘薯片红外干燥特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验指标及测定方法 |
| 4.2.4 试验方法 |
| 4.2.5 数据分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 干燥温度对甘薯片红外干燥特性的影响 |
| 4.3.2 切片厚度对甘薯片红外干燥特性的影响 |
| 4.3.3 蒸制时间对甘薯片红外干燥特性的影响 |
| 4.3.4 不同干燥条件对甘薯片红外干燥指标的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 甘薯片红外干燥工艺优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 试验设备 |
| 5.2.3 评价指标及测定方法 |
| 5.2.4 试验方法 |
| 5.2.5 数据分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 甘薯片红外干燥正交试验结果分析 |
| 5.3.2 甘薯片红外分段变温干燥试验结果分析 |
| 5.4 甘薯片红外干燥数学模型拟合 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间科研成果 |
（6）微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 脑成像技术简介 |
| 1.2 微波热声成像的发展概述 |
| 1.3 本论文的研究目的和工作安排 |
| 第二章 微波热声成像理论基础 |
| 2.1 热声成像 |
| 2.1.1 热声效应 |
| 2.1.2 热声波动方程 |
| 2.2 热声成像重建算法 |
| 2.3 微波与物质的相互作用机制 |
| 2.3.1 热声压与物质介电特性的关系 |
| 2.3.2 良导体与微波的相互作用 |
| 2.3.3 电介质与微波的相互作用 |
| 2.3.4 一般有耗媒质与微波的相互作用 |
| 2.3.5 生物组织与电磁能量的互作用机制 |
| 2.4 微波热声脑成像技术 |
| 2.4.1 脑组织的介电特性 |
| 2.4.2 脑组织的声学特性 |
| 2.4.3 脑成像对热声成像技术提出的要求 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 活体微波热声成像系统设计 |
| 3.1 微波热声成像系统 |
| 3.2 微波激励系统设计 |
| 3.2.1 微波激励源 |
| 3.2.2 耦合介质选择 |
| 3.2.3 微波线缆 |
| 3.2.4 天线设计 |
| 3.2.5 SAR值与安全性 |
| 3.3 超声耦合系统设计 |
| 3.3.1 超声换能器 |
| 3.4 数据采集与控制系统设计 |
| 3.4.1 热声放大器 |
| 3.4.2 数据采集 |
| 3.4.3 系统支架及控制系统 |
| 3.4.4 连续扫描方法 |
| 3.5 适用于活体动物成像的保定装置设计 |
| 3.5.1 密封型大小鼠呼吸面罩设计 |
| 3.5.2 冠状位大鼠脑成像 |
| 3.5.3 横断位大鼠脑成像 |
| 3.6 系统参数测试 |
| 3.7 热声成像系统改进效果对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 微波热声脑成像 |
| 4.1 具有逼真头部轮廓和可控介电特性的仿体研究 |
| 4.1.1 研究背景 |
| 4.1.2 可控介电特性的仿体制作 |
| 4.1.3 基于定量仿体的实验研究 |
| 4.1.4 逼真大鼠头部仿体的制作方法 |
| 4.1.5 含有颅骨的逼真大鼠头部仿体的制作方法 |
| 4.1.6 实验结果分析 |
| 4.1.7 小结 |
| 4.2 活体大鼠冠状位热声脑成像 |
| 4.2.1 研究背景 |
| 4.2.2 研究方法 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 幼年大鼠横断位热声脑成像 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 研究方法 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.3.4 讨论与小结 |
| 4.4 基于热声的新生小鼠脑部生发基质出血检测技术 |
| 4.4.1 研究背景 |
| 4.4.2 脑出血的对比度来源 |
| 4.4.3 研究方法 |
| 4.4.4 实验结果 |
| 4.4.5 讨论与小结 |
| 4.5 高强度聚焦超声引起脑组织热损伤的非侵入式热声成像 |
| 4.5.1 研究背景 |
| 4.5.2 研究方法 |
| 4.5.3 实验结果 |
| 4.5.4 讨论与小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于电磁感应和热声效应的针尖可视化技术 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 金属针管和针尖的对比度来源 |
| 5.3 数值仿真 |
| 5.4 针具可视化的实验研究 |
| 5.5 讨论与小结 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 热声超声双模态成像 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）263GHz回旋振荡管电磁系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 回旋管的发展及应用概况 |
| 1.2 回旋振荡管的结构和工作原理 |
| 1.3 DNP对 NMR的影响及系统对射频源的要求 |
| 1.4 DNP-NMR所需回旋管技术的发展与现状的调研概述 |
| 1.5 太赫兹DNP-NMR所需射频源的发展趋势及技术分析 |
| 1.6 论文的主要工作及组织安排 |
| 1.6.1 论文的主要工作 |
| 1.6.2 论文的组织安排 |
| 第二章 回旋振荡管理论 |
| 2.1 冷腔场分析 |
| 2.2 谐振腔品质因数 |
| 2.3 起振电流 |
| 2.4 非线性理论 |
| 2.4.1 电子运动方程 |
| 2.4.2 高频场的激励方程 |
| 2.4.3 单模自洽非线性理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 回旋振荡管高频腔体研究 |
| 3.1 263GHz DNP-NMR用回旋振荡管高频腔体设计 |
| 3.1.1 线性理论分析 |
| 3.1.2 非自洽非线性理论分析 |
| 3.1.3 自洽非线性理论分析 |
| 3.1.4 263GHz回旋振荡管高频腔体的HFSS分析 |
| 3.1.5 PIC计算结果 |
| 3.2 回旋振荡管数值计算程序验证 |
| 3.2.1 冷腔计算程序验证 |
| 3.2.2 自洽非线性计算程序验证 |
| 3.3 桶型结构高频腔体研究 |
| 3.3.1 桶型结构高频腔体对冷腔谐振频率和品质因数影响 |
| 3.3.2 桶型结构高频腔体对起振电流的影响 |
| 3.3.3 桶型结构高频腔体对注波互作用效率的影响 |
| 3.3.4 桶型高频腔体设计参数 |
| 3.4 140GHz回旋振荡管的高频腔体理论计算及实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 准光模式变换器的研究 |
| 4.1 高斯模式基础理论 |
| 4.1.1 近轴高斯模式 |
| 4.1.2 高斯模式的传输特性 |
| 4.2 准光模式变换器的分析方法 |
| 4.2.1 几何光学方法 |
| 4.2.2 矢量绕射理论 |
| 4.3 Vlasov类型准光模式变换器理论 |
| 4.3.1 Vlasov类型准光模式变换器结构及理论基础 |
| 4.3.2 Vlasov类型准光模式变换器反射曲面理论 |
| 4.4 准光模式变换器仿真程序编制及结果验证 |
| 4.5 263GHzTE03模回旋振荡管Vlasov准光模式变换器的数值仿真结果.. |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高斯模式输出窗的研究 |
| 5.1 高斯模式输出窗片的设计 |
| 5.1.1 输出窗片厚度理论优化 |
| 5.1.2 输出窗片透射率FEKO软件计算结果 |
| 5.2 高斯模式输出窗的温度计算 |
| 5.2.1 输出窗片内场幅值的瞬态分布 |
| 5.2.2 高斯模式输出窗片损耗功率计算 |
| 5.2.3 高斯模式输出窗片的热源的计算 |
| 5.3 高斯模式输出窗的热仿真及热应力分析 |
| 5.3.1 高斯模式输出窗的稳态热仿真结果及分析 |
| 5.3.2 高斯模式输出窗的热应力结果及分析 |
| 5.4 140GHz回旋振荡管高斯模式输出窗的理论计算及实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 未来的工作建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（8）微波靶向热疗天线系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 热疗背景 |
| 1.2 微波热疗 |
| 1.2.1 微波热疗机理 |
| 1.2.2 微波热疗分类及研究现状 |
| 1.2.3 微波热疗仪 |
| 1.2.4 乳腺癌微波热疗 |
| 1.3 本文的研究目的与主要工作 |
| 第二章 微波靶向天线在复杂环境下的设计 |
| 2.1 微带天线基本理论简述 |
| 2.1.1 微带天线定义与结构 |
| 2.1.2 微带天线的分析方法 |
| 2.1.3 矩形微带天线的设计 |
| 2.2 阵列天线的辐射及分析 |
| 2.3 微波热疗聚焦阵列优化设计方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于人体深部肿瘤的高效微波聚焦热疗系统设计 |
| 3.1 人体体模及匹配介质层设计 |
| 3.1.1 匹配介质层设计 |
| 3.1.2 等效介质模型的配制 |
| 3.2 阵列天线辐射器的优化设计 |
| 3.2.1 微带天线单元的设计 |
| 3.2.2 天线阵列的优化设计 |
| 3.3 馈电网络设计 |
| 3.3.1 馈电网络设计方法 |
| 3.3.2 环形聚焦馈电网络的设计 |
| 3.4 聚焦热疗系统的搭建与测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 应用于乳腺癌微波靶向热疗的环形阵列天线系统的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 乳房及其周边组织建模 |
| 4.3 基于高脂肪型乳房的环形聚焦天线辐射器的设计 |
| 4.3.1 基于高脂肪型乳房的天线单元的设计 |
| 4.3.2 四面体环形聚焦阵列天线设计 |
| 4.3.3 六面体环形聚焦阵列天线设计 |
| 4.4 基于浓稠型乳房的环形聚焦天线辐射器的设计 |
| 4.4.1 乳房体模及匹配介质模型的设计和配制 |
| 4.4.2 基于浓稠型乳房的天线单元的设计和制作 |
| 4.4.3 十二面体环形聚焦阵列天线的设计和制作 |
| 4.5 应用于人体乳房微波热疗的环形聚焦阵列天线系统的实现 |
| 4.5.1 针对人体乳腺肿瘤的治疗步骤 |
| 4.5.2 馈电网络的设计 |
| 4.5.3 系统的搭建 |
| 4.5.4 十二面体环形聚焦阵列天线系统的测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要工作 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介及论文发表情况 |
（9）一种新型食管癌腔内微波热疗加热方法的初步研究（论文提纲范文）
| 主要中英文缩略词 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 前言 |
| 第二章 研究目的 |
| 第三章 材料、原理与方法 |
| 第四章 实验结果 |
| 第五章 讨论 |
| 第六章 结论 |
| 第七章 不足与展望 |
| 第八章 附图 |
| 第九章 参考文献 |
| 第十章 综述 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）结合血管传热及微波辐照式加热的高效全身热疗方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 选题背景及意义 |
| 1.2.1 癌症——全球第一号健康杀手 |
| 1.2.2 肿瘤全身热疗的概念及研究意义 |
| 1.2.3 肿瘤全身热疗研究现状 |
| 1.2.4 研究基于空间加热效应的血管介入式全身热疗的意义 |
| 1.3 研究目标及预期成果 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 全身热疗的进展综述 |
| 2.1 全身热疗治疗癌症的机理研究 |
| 2.1.1 免疫反应增强 |
| 2.1.2 细胞分化影响 |
| 2.1.3 肿瘤细胞生物化学变化 |
| 2.1.4 肿瘤组织微生物环境恶化 |
| 2.2 全身热疗临床研究进展 |
| 2.3 机体热吸收路径与全身热疗装备设计原则 |
| 2.4 辐射型全身热疗装置 |
| 2.4.1 辐射理论及共同特性 |
| 2.4.2 射频 |
| 2.4.3 微波 |
| 2.4.4 近红外辐射 |
| 2.4.5 远红外辐射 |
| 2.5 对流方法 |
| 2.5.1 体外循环方法 |
| 2.5.2 介入式全身热疗 |
| 2.6 机体表面直接接触传热法 |
| 2.7 生物刺激引发的生物机体产热 |
| 2.8 现有热疗方法总揽 |
| 2.9 全身热疗中的温度响应问题 |
| 2.9.1 描述全身热疗的数学模型 |
| 2.9.2 全身热疗中的温度检测 |
| 2.10 热剂量控制与测温测量 |
| 2.10.1 热电偶测温 |
| 2.10.2 红外测温 |
| 2.10.3 MRI 测温 |
| 2.11 可用于新一代全身热疗的潜在机制 |
| 2.12 全身热疗的现状评估 |
| 2.13 发展前景及方向 |
| 2.14 全身热疗的关键点 |
| 第3章 微波辐射全身热疗对B16-F10 小鼠肺转移的抑制 |
| 3.1 导言 |
| 3.2 材料 |
| 3.2.1 材料及试剂 |
| 3.2.2 主要仪器 |
| 3.2.3 实验动物 |
| 3.3 方法 |
| 3.3.1 小鼠黑色素瘤细胞B16-F10 人工肺转移模型的建立 |
| 3.3.2 动物分组及治疗方法 |
| 3.3.3 治疗方法 |
| 3.3.4 肺转移结节数计算 |
| 3.3.5 HE 染色的操作 |
| 3.3.6 免疫组织化学检测肿瘤组织中PCNA、Cyclin D1 及ICAM-1 含量 |
| 3.3.7 流式 |
| 3.3.8 Western blot 热休克蛋白检测 |
| 3.3.9 统计分析 |
| 3.4 结果 |
| 3.4.1 几种疗法对小鼠健康状态影响 |
| 3.4.2 全身热疗及联合治疗对肺转移的抑制 |
| 3.4.3 肺组织H-E 染色及病理研究 |
| 3.4.4 流式细胞仪检测CD4~+，CD8~+和NK 细胞分群 |
| 3.4.5 免疫组化技术检测ICAM-1，PCNA 和Cyclin D_1 |
| 3.4.6 Western blot 分析Hsp70，Hsp90 和CHIP 的表达 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 移动式微波全身热疗的理论模型与温度预示 |
| 4.1 导言 |
| 4.2 移动热源式全身热疗原理及理论建模 |
| 4.2.1 微波的组织热吸收原理 |
| 4.2.2 微波功率发射及传播远场 |
| 4.2.3 微波传播理论 |
| 4.3 基于多房室异质参数的全身温度响应模型 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 热疗效果计算结果与升温特性评估 |
| 4.4.2 体表温度及红外热图像评估 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 全身热疗中局部加热引发全身热响应的多尺度问题研究 |
| 5.1 导言 |
| 5.2 数学表达 |
| 5.2.1 全身尺度的系统级热模型 |
| 5.2.2 基于温度偏差信号的人体体温反馈调节系统 |
| 5.2.3 组织尺度的Pennes 生物传热方程 |
| 5.2.4 通过辐射电磁源进行空间的加热源项 |
| 5.3 求解方法 |
| 5.3.1 初始条件 |
| 5.3.2 ROI 选择 |
| 5.3.3 两类多尺度仿真模型的计算流程及实施步骤 |
| 5.3.4 仿真模型1：带有房室细节的热源分布特性 |
| 5.3.5 仿真模型2：高精度温度分布计算 |
| 5.4 后处理参数的定义 |
| 5.4.1 综合升温指数 |
| 5.4.2 升温均一指数 |
| 5.4.3 最高升温幅度和温度增量体积 |
| 5.4.4 温度适形系数 |
| 5.4.5 后处理性能参数的应用 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 仿真模型1 |
| 5.5.2 仿真模型2 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 富血管区域体表外无损实施全身热疗评估 |
| 6.1 导言 |
| 6.2 对富含大血管区域进行体外辐射加热 |
| 6.2.1 大血管对流热效应 |
| 6.2.2 对流热源的热路分析 |
| 6.3 全身性血管对流换热 |
| 6.3.1 直接升温区域的选择标准 |
| 6.3.2 直接加热区域的热吸收单元 |
| 6.3.3 外部热源处理 |
| 6.3.4 组织与毛细血管间的对流热传导 |
| 6.3.5 大血管热传导 |
| 6.3.6 求解方法 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 手足外部辐射加热的系统热响应 |
| 6.4.2 富血管区域的选择性同步辐射 |
| 6.4.3 辅以体表降温进行的外部血液辐射加热 |
| 6.4.4 介入式全身热疗创伤性的降低 |
| 6.5 选择性加热原理及设计 |
| 6.6 选择性加热的可穿戴式装置设计 |
| 6.6.1 可穿戴式设计的电源模块 |
| 6.6.2 可穿戴式设计的附着物模块 |
| 6.6.3 可穿戴式设计的辐射传输线技术 |
| 6.7 基于富血管区域加热的全身热疗自适应阵列优化算法 |
| 6.8 小结 |
| 第7章 微波介入式全身热疗装备的研制 |
| 7.1 导言 |
| 7.2 微波介入式全身热疗系统结构 |
| 7.3 传输线特性 |
| 7.4 释能微波介入式探针设计 |
| 7.5 系统升温特性测量 |
| 7.5.1 升温评估平台结构 |
| 7.5.2 微波介入式全身热疗系统评估结果 |
| 7.6 加热段血管的选择：流速的影响 |
| 7.7 全身热疗评测平台的改进方案 |
| 7.7.1 热学假人应用现状 |
| 7.7.2 热学假人原理 |
| 7.7.3 假人设计 |
| 7.7.4 实体型热学假人的优点 |
| 7.7.5 基于实体热传导的热学假人展望 |
| 7.8 小结 |
| 第8章 介入式全身热疗计划软件的研制 |
| 8.1 导言 |
| 8.2 方法与理论 |
| 8.2.1 后处理评估 |
| 8.2.2 身体参数 |
| 8.3 基于COM 组件与C#平台的系统架构及关键技术 |
| 8.3.1 COM 组件技术 |
| 8.3.2 系统架构 |
| 8.3.3 C#窗体通讯 |
| 8.3.4 文件操作和报表生成 |
| 8.3.5 基于Solidworks API 的前处理可视化 |
| 8.4 软件运行流程 |
| 8.4.1 并行伺服流程 |
| 8.4.2 软件VI 系统 |
| 8.5 测试结果 |
| 8.6 讨论 |
| 8.7 小结 |
| 第9章 高性能全身热疗装备的市场化路径 |
| 9.1 导言 |
| 9.2 癌症医疗装备的市场情况 |
| 9.2.1 市场规模巨大 |
| 9.2.2 市场成长性极高 |
| 9.3 市场定位和推广策略 |
| 9.3.1 市场定位 |
| 9.3.2 推广策略 |
| 9.4 发展规划 |
| 9.4.1 第一阶段 |
| 9.4.2 第二阶段 |
| 9.4.3 第三阶段 |
| 9.5 风险分析 |
| 9.6 发展战略 |
| 9.6.1 引入战略合作 |
| 9.6.2 转让部分技术 |
| 9.6.3 建立政府关系 |
| 第10章 结论 |
| 10.1 论文主要工作 |
| 10.2 论文及创新点 |
| 10.3 需进一步开展的工作 |
| 10.3.1 采用活体成像方法进行小鼠转移瘤的生长评估 |
| 10.3.2 基于微波加热的全身热疗装备控制系统开发 |
| 10.3.3 理论模型及热疗软件的完善和结合 |
| 10.3.4 基于生物制造的热学假人建造 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、高效新型微波体内辐射器的研制及临床应用（论文参考文献）
- [1]阵列天线结合MOF材料的肿瘤微波热疗技术研究[D]. 郭文娜. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [2]甜叶菊干燥-清选装置的研制[D]. 刘旺星. 江西农业大学, 2020(07)
- [3]机载雷达支架的轻量化设计及其冲击性能研究[D]. 郭晓君. 太原理工大学, 2020(07)
- [4]准高斯模式变换器的研究[D]. 黄性强. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [5]甘薯片红外干燥特性、能耗分析及工艺优化[D]. 杨卓然. 西南大学, 2020(01)
- [6]微波热声成像技术及其在脑疾病检测中的应用研究[D]. 赵渊. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]263GHz回旋振荡管电磁系统研究[D]. 李志良. 中国电子科技集团公司电子科学研究院, 2018(03)
- [8]微波靶向热疗天线系统设计[D]. 夏立超. 南京信息工程大学, 2018(01)
- [9]一种新型食管癌腔内微波热疗加热方法的初步研究[D]. 刁勇. 广州医学院, 2011(05)
- [10]结合血管传热及微波辐照式加热的高效全身热疗方法研究[D]. 贾得巍. 清华大学, 2010(03)