高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)的治疗研究

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)的治疗研究始于20世纪40年代，因技术条件所限未获得进一步发展。直到20世纪80年代末，由于先进工程技术和超声热疗技术发展的推动，对HIFU的研究迅速发展，形成研发高潮。 HIFU技术是一项无损伤体外肿瘤治疗方法，对组织细胞的杀伤作用具有不可逆转性,一般采用300～2000 的高强度声场,在约0.1～10秒的加热时间内,可使组织温度达到70～90 ℃,引起聚焦焦斑内的细胞蛋白质在高温下发生急性凝固坏死,从而达到对于病灶的手术治疗。 应用该项技术的关键是构造一个超声波功率源，使得输出超声波的功率，频率，相位均可调，基于这样的目标，我们在老师的指导下开始对这个课题的探索研究。 本次毕业设计的目的和任务：以单片机为控制核心，使用实验室现有器件设计一个高强度聚焦超声波治疗仪的功率发生源。 技术要求： 1．16路输出，相互独立，相位，频率，功率均可调。 2．相位调整范围：相移为以下五个值中任一个：0°，11.25°，22.5°,45°,90°。 3. 功率调整范围：0～50 ,连续可调。 4. 频率调整范围：100 ～3 ，连续可调。 5. 良好的人机接口，可操作性好，能查询以往的治疗记录。 6．高可靠性。 为了达到技术要求，本系统采用的主要技术有： 1. 直接数字频率合成 2. 脉冲宽度调制 (PWM) 3. 频率跟踪调整 4. 液晶显示 5. 串口通信 系统中使用的主要器件有： AT89C52单片机、AT89C2051单片机、DS1302实时时钟芯片、液晶显示器及控制器HD61830、直接频率合成器AD9850、A/D转换器TLC1549、D/A转换器TLC5615、MOS管IRF840等。 论文主体部分分成四章，第一章是对高强度聚焦超声波治疗原理的简介，第二章是对系统的整体分析,提出了一种设计方案，并分析了该方案的可行性，认为可以达到技术要求；第三章简介主控制板的设计；第四章介绍从控制板采用的主要技术：脉冲宽度调制和频率跟踪调整，并给出了硬件和软件的设计过程，是本论文的核心内容。 综上所述，本次毕业设计将研究高强度聚焦超声波治疗仪的原理和实现方法，并以AT89C2051单片机为核心构造超声功率源的从控制板。设计较好地完成了预定的目标。