Regionální radiofrekvenční hypertermie - implementace a testování jednoho kanálu výkonového generátoru

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a implementací grafického uživatelského rozhraní pro ovládání generátoru malých signálů pro regionální hypertermický systém. Pro implementaci byl využit software MATLAB s podpůrným balíčkem MATLAB Support Package for Arduino Hardware. Vytvořený software umožňuje nastavit uživateli výkon a fázi, dále je schopný zobrazit generovaný dopředný výkon a fázi generovaného signálu. Byl vytvořen dle existujícího návrhu výkonový zesilovač, který dosahuje 80 W výstupního výkonu a frekvenci 70 MHz. Z generátoru malých signálů a zesilovače byl sestaven jeden kanál radiofrekvenčního generátoru pro regionální hypertermii. Ten byl testován pro tři různé amplitudy a fáze. Maximální relativní chyba měřeného výkonu je 5,3 % a maximální relativní chyba měřené fáze je 5,7 %. Vytvořená souprava byla otestována na homogenním fantomu léčebné oblasti. Výstupy této práce včetně implementované metodiky budou složit k vytvoření vícekanálového radiofrekvenčního generátoru pro laboratorní prototyp radifrekvenčního hypertermického systému vyvíjeného na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT.

This master's thesis deals with the design and implementation of a graphical user interface for controlling a small signal generator. For implementation was used MATLAB software with MATLAB Support Package for Arduino Hardware. The created software allows the user to set the power and phase, it is also able to read the generated forward power and phase of the generated signal. A power amplifier was created according to the existing design, which achieves 80 W output power and a frequency of 70 MHz. Was assembled one radiofrequency channel generator for regional hyperthermia from the small signal generator and amplifier. Which was tested for three different amplitudes and phases. The maximum relative error of the measured power is 5.3 % and the maximum relative error of the measured phase is 5.7 %. The resulting kit was tested on a homogeneous phantom of the treatment area. The outputs of this work, including the implemented methodology, supplemented to create a multi-channel radio frequency generator for a laboratory prototype of a radio frequency hyperthermic system at the Faculty of Biomedical Engineering CTU.