医用多叶准直器控制系统的研制

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1、分类号学号M201071990学校代码10487密级硕士学位论文医用多叶准直器控制系统的研制学位申请人：郑文校学科专业：集成电路工程指导教师：刘政林教授答辩日期：2013年1月24日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringDevelopmentOfControlSystemForMedicalMulti-LeafCollimatorCandidate:ZhengWenxiaoMajor:In

2、tegratedCircuitEngineeringSupervisor:Prof.LiuZhenglinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430074，P.R.ChinaJan,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结

3、果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于 不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要恶性肿瘤是严重威胁人类

4、健康的疾病之一，在针对肿瘤的治疗方法中，放射疗法使用的比较广泛。放射疗法利用高能射线照射肿瘤病灶，达到杀死癌细胞的目的。由于高能射线同样会影响正常细胞的机能，所以照射范围的控制就显得尤为重要。目前放疗设备普遍采用多叶准直器（Multi-LeafCollimator,MLC）来控制照射范围，本文研制出一种MLC控制系统，实现对照射范围的控制。从放疗设备组成结构来看，MLC控制系统是连接治疗服务软件和MLC的桥梁。MLC控制系统从治疗服务软件接收到指令后，产生电机驱动信号驱动MLC形成所需的照射范围，同时，MLC以及治疗机头

5、中的相关传感器信息也通过它传输给治疗服务软件。根据这些功能需求，本文将MLC控制系统分成了两个子模块，即数据传输模块和信号处理模块。由于MLC控制系统应用于医疗设备，不可靠的数据可能导致照射范围的偏差，这就会对患者带来意外伤害，所以，信息的可靠性是系统关注的焦点。基于这个思路，系统内部的数据传输在成熟稳定的PC104总线上完成，系统与外界的通信采用RS232串行通信实现。测试结果表明，MLC控制系统能够根据指令使MLC形成相应的照射范围，这说明系统的信息传输是可靠的，但是，MLC所形成的照射范围的精度不够，尤其是照射范围

6、的边缘，叶片停止的位置和肿瘤区域的边缘吻合度不高。在后续的工作中，需要重点考虑叶片运动的精确控制。关键词:恶性肿瘤放射疗法多叶准直器单片机I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTMalignancyisoneoftheseriousdiseasesthatthreatenhumanhealth.Amongthetherapeuticmethodsagainsttumors,radiationtherapyhasbeingusedmorewidely.Toachievethepurposeofkillingcancerc

7、ellsinradiationtherapy,high-energyraysareusedtoirradiatetumorlesions.Asthehigh-energyrayswillalsoaffectthenormalcells,thecontrolofirradiationareaisparticularlyimportant.Multi-LeafCollimator(MLC)iscommonlyusedtocontroltheirradiationareainRadiotherapyequipments.Ino

8、rdertopreciselycontrolthearea,thispaperdevelopsakindofcontrolsystemfortheMLC.MLCcontrolsystembridgesthetreatmentservicesoftwareandMLC.Afterreceivinginstruction