STM32F407与射频消融的设计-医疗设备应用

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STM32F407与射频消融的设计-医疗设备应用：
原来的手术、放射疗法、化学疗法到细胞免疫治疗，再到
近十年出现的消融治疗。同时消融的方法也有了很大的发展，比如热消融、冷冻
消融和化学消融等。热消融又有微波消融和射频消融两种常用方法。本文就射频
消融的机理与射频消融系统的发展和现状进行简要介绍。

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射频消融仪器的频率为 200KHz～1500KHz（但鉴于 500 KHz 与通信领域有
关，故禁止使用此频率），主机能量为 0～250W（应用于神经损毁等射频消融仪
输出功率较小，是 0～20W 左右）之间，输出阻抗负载为 5Ω～200Ω 之间。射频
消融仪的设计中，技术问题主要是获得稳定的射频信号源电路（尤其是功放电路
不失真或少失真）、温度控制与射频电极针的设计。
对于功率放大电路的波形失真和能量损耗（能量效率）是研究的首要的问题。
有研究发现射频消融在一定温度范围内时，延长加热时间消融效果会更好，但是
一般都在 20 分钟以内。因此在大功率加热的情况下，就要采取相应的措施来保
证放大电路的波形不失真，同时放大电路的功率损耗不能过大，否则会造成电路
发热过大，影响电路的正常工作，甚至会带来安全隐患。

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根据射频消融系统的功能需求，首先需要设计一款能够生成 460KHz ± 30KHz
频率的正弦波信号，并且可以随着检测温度的变化调整信号发生器的功率。目前
常用的信号方案有：采用集成函数发生器生成信号、采用直接模拟频率合成法生
成信号、采用锁相环间接合成信号和采用直接数字频率合成(DDS)生成信号。多
方比较后，鉴于 DDS 比较容易实现和控制，所以本文采用最后一种方案，即直
接数字频率合成(DDS)生成 460KHz 正弦波信号。