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公开(公告)号：CN113312684A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110629343.4
申请日：2021-06-04
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/10 , G06F30/28 , G06F17/13 , G16B5/00 , G06F111/10 , G06F111/14 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于注射策略的磁流体浓度分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1：构建生物组织的几何模型；步骤S2：设置参数及边界条件；步骤S3：模拟模型内部的流体的流动及其间质压力分布;步骤S4：模拟扩散前流体在生物组织内部的空间分布;步骤S5：使用速度‑浓度场的耦合分析，预测扩散后的流体在模型组织间质内的浓度分布。本发明提出了三种优化注射策略，最终能够预测流体扩散后的浓度分布，以提高磁热疗中处于目标温度范围内的有效面积，改善目标组织的消融效果。
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公开(公告)号：CN113283140A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110590087.2
申请日：2021-05-28
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种基于不规则磁流体浓度分布的琼脂糖凝胶温度预测方法。包括：步骤S1：对不规则浓度分布的磁流体图片进行预处理；步骤S2：构建琼脂糖凝胶模型；步骤S3：设置琼脂糖凝胶及磁纳米流体的材料参数；步骤S4：模拟由扩散引起的琼脂糖凝胶内部的浓度分布。步骤S5：求解Penne生物传热方程，预测在交变磁场作用下，琼脂糖凝胶内部的温度分布变化。本发明对具有不规则磁流体浓度分布的琼脂糖凝胶模型进行建模，最终能够预测加热后琼脂糖凝胶内部的温度分布。
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公开(公告)号：CN112947091A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110323757.4
申请日：2021-03-26
Applicant: 福州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于PID控制的生物组织内磁纳米粒子产热优化方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2:将纳米粒子在生物组织中的分布方式设置为高斯分布；步骤S3：通过Pennes生物传热理论构建生物传热数学模型，设置边界条件；步骤S4:设定参数，应用有限元方法求解用于描述生物传热的Pennes生物传热方程，并求解温度分布；步骤S5:将得到的温度分布数值作为PID控制方程的输入，设置PID控制参数，对临界温度进行控制；步骤S6:利用模拟退火算法对PID参数进行整定，优化磁纳米粒子产热值的分布曲线；步骤S7:根据整定后的参数值，回带PID控制方程，得出优化后的温度结果。本发明可以获得磁纳米粒子在交变磁场作用下的最优产热值。
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公开(公告)号：CN114071815A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111324379.8
申请日：2021-11-10
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种用于加热磁纳米粒子的高频时谐磁场产生电路，采用电源模块经过Buck斩波调功模块控制后为全桥电路模块供电；采用锁相环模块自动跟踪经信号调理模块处理后输入的电压信号并输出与该信号同频率的方波信号；采用光耦隔离模块对所述锁相环模块输入的方波信号进行光耦隔离后，再将经过隔离后的方波信号输入到全桥电路模块作为其驱动信号；所述全桥电路模块在驱动信号的作用下驱动串联谐振逆变电路模块产生正弦波信号，以通过绕有线圈的锰锌铁氧体磁环制成的电感其磁环气隙中间产生与正弦波信号同频率的交变磁场。能够解决现有技术的磁场产生装置频率不高，加热磁纳米粒子效果不好的问题。
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公开(公告)号：CN114036863A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111289728.7
申请日：2021-11-02
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于组织形变的琼脂糖凝胶内磁流体空间分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1：构建琼脂糖凝胶模型，所述模型材料采用多孔介质；步骤S2：利用达西定律预测琼脂糖凝胶内部的压力变化；步骤S3：构建多孔介质内部形变过程的数学模型;步骤S4：采用有限元的方法，对模型进行流体场和固体场的耦合求解，获得因组织内部压力改变，而产生的琼脂糖凝胶内部的应变；步骤S5：采用速度‑浓度顺序耦合的方法，利用对流‑扩散‑吸收方程预测组织内部的磁流体浓度分布。本发明实现对受到流体流速和组织形变影响的琼脂糖凝胶内部的磁流体浓度分布进行预测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114036863B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202111289728.7
申请日：2021-11-02
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于组织形变的琼脂糖凝胶内磁流体空间分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1：构建琼脂糖凝胶模型，所述模型材料采用多孔介质；步骤S2：利用达西定律预测琼脂糖凝胶内部的压力变化；步骤S3：构建多孔介质内部形变过程的数学模型;步骤S4：采用有限元的方法，对模型进行流体场和固体场的耦合求解，获得因组织内部压力改变，而产生的琼脂糖凝胶内部的应变；步骤S5：采用速度‑浓度顺序耦合的方法，利用对流‑扩散‑吸收方程预测组织内部的磁流体浓度分布。本发明实现对受到流体流速和组织形变影响的琼脂糖凝胶内部的磁流体浓度分布进行预测。
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公开(公告)号：CN114936533B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210571592.7
申请日：2022-05-24
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于组织形变的磁流体回流浓度分布预测方法。该方法包括：步骤S1、构建生物组织几何模型；步骤S2、构建固体基质弹性模型；步骤S3、构建回流层的流体运输模型；步骤S4、构建组织的流体运输模型；步骤S5、耦合求解流体场和固体场，并使速度‑浓度耦合分析获得磁流体在模型组织间质内的浓度分布。本发明通过模拟外部压力对组织形变的影响，从而预测注射过程中组织形变对组织间质内磁纳米粒子分布的影响。
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公开(公告)号：CN114071815B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111324379.8
申请日：2021-11-10
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明提出一种用于加热磁纳米粒子的高频时谐磁场产生电路，采用电源模块经过Buck斩波调功模块控制后为全桥电路模块供电；采用锁相环模块自动跟踪经信号调理模块处理后输入的电压信号并输出与该信号同频率的方波信号；采用光耦隔离模块对所述锁相环模块输入的方波信号进行光耦隔离后，再将经过隔离后的方波信号输入到全桥电路模块作为其驱动信号；所述全桥电路模块在驱动信号的作用下驱动串联谐振逆变电路模块产生正弦波信号，以通过绕有线圈的锰锌铁氧体磁环制成的电感其磁环气隙中间产生与正弦波信号同频率的交变磁场。能够解决现有技术的磁场产生装置频率不高，加热磁纳米粒子效果不好的问题。
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公开(公告)号：CN113283140B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110590087.2
申请日：2021-05-28
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种基于不规则磁流体浓度分布的琼脂糖凝胶温度预测方法。包括：步骤S1：对不规则浓度分布的磁流体图片进行预处理；步骤S2：构建琼脂糖凝胶模型；步骤S3：设置琼脂糖凝胶及磁纳米流体的材料参数；步骤S4：模拟由扩散引起的琼脂糖凝胶内部的浓度分布。步骤S5：求解Penne生物传热方程，预测在交变磁场作用下，琼脂糖凝胶内部的温度分布变化。本发明对具有不规则磁流体浓度分布的琼脂糖凝胶模型进行建模，最终能够预测加热后琼脂糖凝胶内部的温度分布。
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公开(公告)号：CN112949141B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202110331274.9
申请日：2021-03-26
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G06F111/14
Abstract: 本发明涉及一种基于有限元方法的磁纳米颗粒浓度分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1:获取磁纳米颗粒分布图像，并预处理；步骤S2:将预处理后的图像矢量化，并构建生物组织模型；步骤S3:配置网格类型，设置研究总时长和步长，并采用有限元方法求解生物组织模型的对流‑扩散方程，得出不同扩散持续时间下的磁纳米颗粒浓度分布。本发明对磁纳米颗粒浓度的真实分布进行建模，并预测其随时间变化的扩散情况。
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