高强度聚焦超声治疗的水处理系统设计

EmbeddedTechnology高强度聚焦超声治疗的水处理系统设计闫文超一，邹超，张志伟，文剑洪，帖长军，霍慧欣(1．中北大学信息与通信工程学院，山西太原03005l；2．中国科学院深圳先进技术研究院，广东深圳518055)摘要：高强度聚焦超声(HighIntensityFocusedUltrasound，HIFU)治疗中介质水的纯净度和含气量关系到聚焦超声能量传播效率。本文采用了多级滤芯、多个RO膜并联以及脱气膜方式进行纯净脱气水的制备，既保证了出水流量速度和质量，又使得系统体积没有明显增加。系统采用PIC18f46k22单片机搭建外围电路对系统进行控制，配合流量计实现了入水和出水流量的精确控制。触摸串口屏提供了人机交互界面，上位机基于Qt操控界面实现了远程操作功能，实现了设备自动化。通过测试鉴定该水处理系统制备的水满足HIFU用水的标准，为高强度聚焦超声的应用提供了可靠的介质环境，在聚焦超声治疗领域有着非常广阔的应用前号。关键词：水处理；高强度聚焦超声；流量控制中图分类号：TH89；TP29文献标识码：ADOI：10．16157／i．issn．0258—7998．2016．O1．008中文引用格式：闫文超，邹超，张志伟，等．高强度聚焦超声治疗的水处理系统设计[J]．电子技术应用，2016，42(1)：34—36，43英文引用格式：YanWenchao，ZouChao，ZhangZhiwei，eta1．Thedesignofwatertreatmentsystemofhigh—intensityfocusedultrasound[J]．ApplicationofElectronicTechnique，2016，42(1)：34—36，43．Thedesignofwatertreatmentsystemofhigh-intensityfocusedultrasoundYahWenchao一，ZouChao。，ZhangZhiwei，WenJianhong，TieChan~un，HuoHuixin(1．DapartmentofInformationandCommunicationEngineering，NoahUniversityofChina，Taiyuan030051，China2．ShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology，ChineseAcademySciences，Shenzhen518055，China)Abstract：Thetransmissionefficiencyofultrasoundenergyishighlyconcernedwiththepurityandairdissolutionofthemediumwaterinhighintensity~cusedultrasound(HIFU)therapy．AwatertreatmentsystembasedonaseriesofcascadefiltersandparallelROmembraneisintroducedtopurifyanddegasthewaterforHIFUinthispaper．Thesystemensuresthewaterpreparationeffi—ciencyandqualitywithoutincreasingthevolumeofequipment．Besides，PIC18f46k22microcomputerandperipheralcircuitisadopt—edtorealizetheaccuratecontrolofwaterpreparationprocedureandflowcontrolbycooperatingwithaflowmeter．Thecontrolsys—temisconnectedtoatouchscreenwithserialportinterfacetoprovidehuman-computerinteraction．RemotemanipulationfromPCisalsoimplementedbasedonQt．WateroutputfromthesystemistestifiedtomeettherequirementsofHIFUwaterstandards．Inconclusion，thesystemprovidesreliablepurifiedanddegassedwaterofHIFU，whichhasapromisingpotentialinfocuseduhrasoundapplications．KeyWOrds：watertreatment；HIFU；flowcontrol0引言高强度聚焦超声(HighIntensi