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公开(公告)号：CN115509115A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202210824562.2
申请日：2022-07-14
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于模糊自适应PID控制的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：基于生物组织的几何模型，构建Pennes生物传热模型，并预测生物组织内的温度分布；步骤S3：通过PID算法控制交变磁场加热功率；步骤S4：基于PID控制交变磁场加热功率，判断区域最高温度是否收敛于设定值，若不是则利用模糊控制器对PID算法的参数进行整定，是则跳转至步骤S5；步骤S5：将整定后的参数用于PID算法中并输出优化后的温度控制曲线。本发明实现了通过模糊自适应PID控制磁纳米粒子在交变磁场的作用下的产热值，进而有效控制组织区域的温度分布。
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公开(公告)号：CN115831316A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211605326.8
申请日：2022-12-14
Applicant: 福州大学
IPC: G16H20/30 , G06T7/00 , G06T7/90 , A61B5/0515
Abstract: 本发明涉及一种基于MPI图像的生物组织内磁热疗温度分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型和传热模型;步骤S2:获取MPI图像和色度条，并预处理；步骤S3:基于预处理后的色度条，对预处理后的MPI图像进行二次分析利用获得磁纳米粒子的初始浓度分布;步骤S4:采用有限元的方法求解对流‑扩散方程模拟扩散期间生物组织内的磁纳米粒子浓度分布；步骤S5:以步骤S4中的磁纳米粒子浓度分布作为初始值求解传热方程，预测生物组织内温度分布。本发明实现了基于MPI图像的磁纳米粒子浓度提取，并能预测加热后生物组织内温度分布。
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公开(公告)号：CN115192175A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210825096.X
申请日：2022-07-14
Applicant: 福州大学
IPC: A61B18/04
Abstract: 本发明涉及一种基于相位滞后传热行为的生物组织温度预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，将生物组织内磁纳米粒子浓度分布设置为高斯分布；步骤S3：通过SPL、DPL和GDPL生物传热理论，构建生物组织内三种相位滞后传热模型并设置边界条件；步骤S4：计算浓度耦合温度的多物理场，模拟生物组织内不同模型的温度变化。本发明能有效预测生物组织的温度随时间变化的演化过程和温度场分布。
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公开(公告)号：CN115192175B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202210825096.X
申请日：2022-07-14
Applicant: 福州大学
IPC: A61B18/04
Abstract: 本发明涉及一种基于相位滞后传热行为的生物组织温度预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，将生物组织内磁纳米粒子浓度分布设置为高斯分布；步骤S3：通过SPL、DPL和GDPL生物传热理论，构建生物组织内三种相位滞后传热模型并设置边界条件；步骤S4：计算浓度耦合温度的多物理场，模拟生物组织内不同模型的温度变化。本发明能有效预测生物组织的温度随时间变化的演化过程和温度场分布。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN115221459A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210825088.5
申请日：2022-07-14
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明涉及一种基于磁纳米粒子多分散性的生物组织内温度预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，构建具有多分散性的磁纳米粒子几何模型；步骤S3:预设置具有多分散性的磁纳米粒子几何模型的参数；步骤S4：基于具有多分散性的磁纳米粒子几何模型，通过求解Pennes生物传热方程，预测生物组织内部的温度分布。本发明实现了在磁纳米粒子多分散性条件下对生物组织区域内温度分布的预测。
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公开(公告)号：CN114997012B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202210666164.2
申请日：2022-06-14
Applicant: 福州大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06F17/13 , G06F119/02
Abstract: 本发明涉及一种基于遗传算法的铁氧体磁场优化方法，首先提出改进的铁氧体磁场发生装置；之后引入均匀度函数和遗传算法，优化铁氧体磁芯气隙中磁场分布，使得磁场分布的均匀性提高；改进的铁氧体磁场发生装置其线圈在气隙两端主要用于增加气隙中的磁场强度，再通过遗传算法优化气隙中的磁场。本发明能够有效增加铁氧体磁场的实用性和均匀性。
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公开(公告)号：CN115798726A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211487843.X
申请日：2022-11-24
Applicant: 福州大学
IPC: G16H50/50 , G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种基于改进阿伦尼乌斯模型的生物组织热损伤测量方法。该方法根据粒径较小的磁纳米粒子的弛豫损耗原理，利用外界交变磁场激发目标治疗区域内的磁纳米粒子产热，通过热传导，血液灌注以及生物自身代谢产热，分析了磁热疗期间的生物组织的温度分布情况，最终基于Vogel‑Tammann‑Fulcher理论的改进阿伦尼乌斯模型来准确预测肿瘤细胞的凋亡率。本发明能够实现有效提高磁热疗过程中生物组织热损伤程度的预测精确度，应用在磁热疗前制定方案的环节中，大大提高了评估热疗效果的准确性。
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公开(公告)号：CN115252105A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210912528.0
申请日：2022-07-30
Applicant: 福州大学
IPC: A61B18/04
Abstract: 本发明涉及一种基于局部热非平衡传热的多孔生物组织热损伤计量方法，包括以下步骤：步骤S1：构建生物组织的几何模型；步骤S2：设置磁纳米粒子在生物组织内的分布为高斯分布模型；步骤S3：假定生物组织是包含间质和血液的多孔结构，通过局部热非平衡理论，构建生物组织内间质和血液的温度分布数学模型并设置边界条件；步骤S4：采用浓度‑温度耦合的多物理场分析方法求解生物组织在磁纳米粒子与交变磁场相互作用下产热后的温度分布；步骤S5：将生物组织温度分布结果作为输入，应用有限元方法计算基于Vogel‑Tammann‑Fulcher行为理论的生物组织热损伤等效剂量。该方法有利于实现局部热非平衡中生物组织的间质和血液的温度分布，并且准确地预测生物组织热损伤等效剂量。
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