肿瘤热疗是利用加热的方法治疗肿瘤,在治疗恶性肿瘤——癌症时,通常使用的放疗或化疗方法并非对所有的癌细胞都能杀灭,PH值低和营养状态差等细胞,往往还有存活率,这些细胞常成为放、化疗后复发的根源。热疗正好对这些“漏网”的癌细胞有特别的杀伤力,因此热疗结合放疗、化疗等疗法治疗肿瘤会有更好的疗效,这已经在临床得到验证,显示出出人意料的效果。在肿瘤热疗中常用的物理能量有微波、射频和超声波等,其中,微波加热技术过热问题比较少,适合于浅表肿瘤热疗,可用于直肠癌的治疗。在本文中,详细论述了肿瘤热疗的细胞和分子生物学机理和微波加热技术,并介绍了目前广泛应用的其他加热技术。微波热疗的关键是要将肿瘤组织加热到有效治疗温度以上。如果肿瘤温度在治疗温度以下,不仅无治疗效果,还可能促进肿瘤的扩散,如果温度过高,又可能损伤正常组织,因此准确的温度测量技术是微波热疗中的关键技术。在微波热疗中,影响温度测量结果精确度的主要因素是微波的干扰,金属材料制成的温度传感器探头在微波场中会产生感应电流,使测量结果不能反映肿瘤组织的真实温度。在本文中,我们提出了对温度传感器探头进行屏蔽的方法,设计了温度测量电路,通过抗干扰试验证明,屏蔽方法的效果是明显的,理论上也是可行的。热疗过程中温度的测量是为了控制肿瘤组织的温度,使肿瘤组织的温度保持在有效治疗温度范围内。控制肿瘤组织的温度是通过控制微波输出功率和热疗时间来达到的,实质是对微波治疗仪电源的控制。微波治疗仪中微波由磁控管产生,通过调节磁控管的工作电压和电流来控制微波的输出以及输出功率的大小。磁控管必须达到启振电压才能够输出微波,而且,磁控管的输出功率和它的阳极电流近似成正比关系,因此要求电源输出要达到启振电压,同时要具有输出电压可调功能。在本文中,选用了微波家电中使用的磁控管作为微波源,并对其进行了改进,使它的工作电压大大降低,提高了仪器的可靠性、安全性,降低了电源的设计要求。文中详细论述了应用于磁控管的开关电源设计,并实际设计了开关电源的主电路以及辅助电路。采用FLYBACK拓扑结构,通过调节占空比,调节电源输出电流和电压,经过试验该电源能够为磁控管提供可调高压,使磁控管输出不同功率微波。 在本文中,运用ORCAD/Pspice仿真软件进行仿真分析,缩短了电路设计时间,降低了电路设计成本。