本文提出了采用直接数字合成实现电子相控聚焦系统的设计.在该系统设计中,以FPGA芯片作为核心器件,通过底层软件编程实现高强度聚焦超声的数字化相位调控.实验表明,该设计具有调控准确、可靠性高等优点,对于高强度聚焦超声临床使用具有重要意义.

高强度聚焦超声相控阵列的诸多参数直接影响着该系统的性能和制作成本。为此，提出了一种高强度聚焦超声相控阵列设计参数优化方法，用此法优化球面相控阵列的参数，合理地选择阵列排列方式、激发频率、阵元大小和球面曲线，可大大减少阵元的数目，从而实现了具有高性价比的高强度聚焦超声相控阵列。该方法对球面不等间距同心圆阵列的优化设计结果，既表明了这种优化设计方法的可行性，又给出了阵列优化设计中的一些有价值的规律。

详细分析了洁净介质中颗粒状杂质检测的光学过数原理,并根据光散射理论推导出了消光式颗粒计数器中的光能与粒径之间的对应关系.通过数值计算,说明了消光原理在具体应用中存在的不足,分析了在对大颗粒测量时用光阻原理代替消光原理的可行性.设计了一套计数装置,增加了用于小颗粒检测的前向散射光探测器和光源波动监测器.实验结果表明,该套计数装置能够对0.5μm以上的颗粒进行检测,可以表征被测对象的洁净度.

多极射频消融治疗系统是一种利用射频加热技术和热生物效应原理治疗人体肿瘤的医疗设备。通过软件控制算法和硬件调节结合，该系统实现了治疗过程中治疗温度和时间的精确控制。本文介绍了基于改进PID算法的多极射频消融治疗系统的研制，详细讨论了该系统的工作原理、硬件结构及软件结构。

介绍了腹腔内温热灌注化疗仪的系统构成和各功能模块的工作原理.分别采用增量式PI调节器和基于改进PID的主、辅控级联控制系统,调节治疗关键参量流量和温度.通过动物活体实验获得理想数据曲线.实验结果表明该仪器治疗温控精度达到±0.5℃,流量平衡误差小于30ml.

为了研究临床术中治疗房颤的方法，研制了房颤射频治疗仪样机和消融治疗探头，在开胸直视下，沿用迷宫手术线路，利用射频消融效应使组织凝固性坏死，有效阻断房颤的折返环，从而消除房颤。经动物实验验证，疗效良好、快速安全、使用方便。

采用基于ARM内核的嵌入式系统开发小型超声热疗仪是肿瘤热疗系统开发领域中应用嵌入式技术的一个全新尝试，实现了上、下位机一体化设计。嵌入式肿瘤热疗系统包括组织温度采集与转换系统、超声功率控制信号发生模块、存储管理系统、人机交互系统（包括液晶显示及键盘输入）以及其他基本功能模块。根据热疗实际需要对PID控制算法进行改进与优化，提高了治疗中肿瘤组织温度的控制品质。实验结果表明，系统设计可靠，满足临床肿瘤热疗要求。

设计了一种检测装置，用来对洁净介质中的颗粒粒径大小和数量进行统计。详细分析了用几何光学的光阻公式替代消光公式对大粒径颗粒的检测机理和前向光散射探测器检测小粒径颗粒时的计数技术。用该装置对标准颗粒物质进行了检测实验，结果表明：对于2μm以上的颗粒计数。效率能达到90％；对于1μm以下的颗粒也有较好的分辨能力，计数效率在70％左右。数值计算和实验结果证实了该装置具有较好的计数能力，能够表征洁净介质的污染程度。