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[发明专利]基于ESD特性和L曲线法的磁性纳米粒子重建方法-CN202310946166.1在审
发明人： 汤云东;刘术 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于ESD特性和L曲线法的磁性纳米粒子重建方法，包括以下步骤：步骤S1：从测量的HDF5文件中读取系统矩阵S、测量电压信号u以及与频率相关参数，计算出频率数组；步骤S2：根据频率阈值对频率数组进行筛选，选出有用的频率分量；步骤S3：根据测量电压信号的ESD特性进行第二次频率分量筛选；从而减小系统矩阵的大小，加快重建速度；步骤S4：采用L曲线法求出最优正则化参数；步骤S5：采用kaczmarz迭代法求解Sc=u方程组，进而求出浓度分布，还原浓度分布图像。该方法有利于加快重建速度和有效减小重建图像的噪声。
基于 esd 特性曲线磁性纳米粒子重建方法

[发明专利]用于加热磁纳米粒子的高频时谐磁场产生电路-CN202111324379.8有效
发明人： 汤云东;陈泓霖;苏航;邹建;陈鸣;王跃升 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H05B6/06 文献下载
摘要：本发明提出一种用于加热磁纳米粒子的高频时谐磁场产生电路，采用电源模块经过Buck斩波调功模块控制后为全桥电路模块供电；采用锁相环模块自动跟踪经信号调理模块处理后输入的电压信号并输出与该信号同频率的方波信号；采用光耦隔离模块对所述锁相环模块输入的方波信号进行光耦隔离后，再将经过隔离后的方波信号输入到全桥电路模块作为其驱动信号；所述全桥电路模块在驱动信号的作用下驱动串联谐振逆变电路模块产生正弦波信号，以通过绕有线圈的锰锌铁氧体磁环制成的电感其磁环气隙中间产生与正弦波信号同频率的交变磁场。能够解决现有技术的磁场产生装置频率不高，加热磁纳米粒子效果不好的问题。
用于加热纳米粒子高频磁场产生电路

[发明专利]基于差分进化算法的亥姆霍兹线圈装置磁场均匀优化方法-CN202310261254.8在审
发明人： 汤云东;丁宇彬 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了基于差分进化算法的亥姆霍兹线圈装置磁场均匀优化方法，包括以下步骤：步骤S1：构建改进亥姆霍兹线圈装置模型；步骤S2：根据麦克斯韦方程组推导并构建改进亥姆霍兹线圈装置磁场的偏微分方程；步骤S3：采用差分进化算法对改进亥姆霍兹线圈装置进行优化，以确定在不同应用场景下改进装置的线圈间距与新加中心线圈半径的最优值，使改进亥姆霍兹线圈装置的磁场均匀度达到最优。应用本技术方案能够确定改进亥姆霍兹线圈装置的线圈间距与新加中心线圈半径的最优值，使改进装置的磁场均匀度达到最优。
基于进化算法亥姆霍兹线圈装置磁场均匀优化方法

[发明专利]基于MPI图像的生物组织内磁热疗温度分布预测方法-CN202211605326.8在审
发明人： 汤云东;陈鸣;王跃升 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G16H20/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于MPI图像的生物组织内磁热疗温度分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型和传热模型;步骤S2:获取MPI图像和色度条，并预处理；步骤S3:基于预处理后的色度条，对预处理后的MPI图像进行二次分析利用获得磁纳米粒子的初始浓度分布;步骤S4:采用有限元的方法求解对流‑扩散方程模拟扩散期间生物组织内的磁纳米粒子浓度分布；步骤S5:以步骤S4中的磁纳米粒子浓度分布作为初始值求解传热方程，预测生物组织内温度分布。本发明实现了基于MPI图像的磁纳米粒子浓度提取，并能预测加热后生物组织内温度分布。
基于 mpi 图像生物组织内磁热疗温度分布预测方法

[发明专利]基于改进阿伦尼乌斯模型的生物组织热损伤测量方法-CN202211487843.X在审
发明人： 汤云东;王跃升;陈鸣 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G16H50/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于改进阿伦尼乌斯模型的生物组织热损伤测量方法。该方法根据粒径较小的磁纳米粒子的弛豫损耗原理，利用外界交变磁场激发目标治疗区域内的磁纳米粒子产热，通过热传导，血液灌注以及生物自身代谢产热，分析了磁热疗期间的生物组织的温度分布情况，最终基于Vogel‑Tammann‑Fulcher理论的改进阿伦尼乌斯模型来准确预测肿瘤细胞的凋亡率。本发明能够实现有效提高磁热疗过程中生物组织热损伤程度的预测精确度，应用在磁热疗前制定方案的环节中，大大提高了评估热疗效果的准确性。
基于改进阿伦尼乌斯模型生物组织损伤测量方法

[发明专利]基于前馈神经网络的生物组织内含异常组织特征预测方法-CN202211382706.X在审
发明人： 汤云东;周德培;方凌海 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G16B5/00 文献下载
摘要：本发明提出一种基于前馈神经网络的生物组织内含异常组织特征预测方法，引入了前馈神经网络技术，配合生物传热数学模型以及正常组织与异常组织产热不同建立模型等，通过对建模产生的数据用以训练前馈神经网络，使之达到最佳拟合状态，来提高对新数据的预测准确率。在此基础上，对数据进行扁平化处理，使得其中一个模型产生多个数据构成的矩阵成为一个向量，建立多个模型，得到一个含多个模型数据组成的数据集，同时增加异常组织在正常组织内的角度参数，提高对异常组织的状态预测。本发明可使给定比例椭球体异常组织大小和位置的预测准确率大于98%，并发现异常组织姿态角度准确程度的预测则与异常组织不规则程度显著相关，起到了辅助科研的作用。
基于神经网络生物组织内含异常特征预测方法

[发明专利]基于模糊自适应PID控制的磁纳米粒子产热优化方法-CN202210824562.2在审
发明人： 汤云东;陈鸣;苏航 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于模糊自适应PID控制的磁纳米粒子产热优化方法，包括以下步骤：步骤S1：构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，构建Pennes生物传热模型，并预测生物组织内的温度分布；步骤S3：通过PID算法控制交变磁场加热功率；步骤S4：基于PID控制交变磁场加热功率，判断区域最高温度是否收敛于设定值，若不是则利用模糊控制器对PID算法的参数进行整定，是则跳转至步骤S5；步骤S5：将整定后的参数用于PID算法中并输出优化后的温度控制曲线。本发明实现了通过模糊自适应PID控制磁纳米粒子在交变磁场的作用下的产热值，进而有效控制组织区域的温度分布。
基于模糊自适应 pid 控制纳米粒子优化方法

[发明专利]基于有限元方法的磁纳米颗粒浓度分布预测方法-CN202110331274.9有效
发明人： 汤云东;邹建;苏航 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于有限元方法的磁纳米颗粒浓度分布预测方法，包括以下步骤：步骤S1:获取磁纳米颗粒分布图像，并预处理；步骤S2:将预处理后的图像矢量化，并构建生物组织模型；步骤S3:配置网格类型，设置研究总时长和步长，并采用有限元方法求解生物组织模型的对流‑扩散方程，得出不同扩散持续时间下的磁纳米颗粒浓度分布。本发明对磁纳米颗粒浓度的真实分布进行建模，并预测其随时间变化的扩散情况。
基于有限元方法纳米颗粒浓度分布预测

[发明专利]基于局部热非平衡传热的多孔生物组织热损伤计量方法-CN202210912528.0在审
发明人： 汤云东;王跃升;陈鸣;陈泓霖 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-30 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： A61B18/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于局部热非平衡传热的多孔生物组织热损伤计量方法，包括以下步骤：步骤S1：构建生物组织的几何模型；步骤S2：设置磁纳米粒子在生物组织内的分布为高斯分布模型；步骤S3：假定生物组织是包含间质和血液的多孔结构，通过局部热非平衡理论，构建生物组织内间质和血液的温度分布数学模型并设置边界条件；步骤S4：采用浓度‑温度耦合的多物理场分析方法求解生物组织在磁纳米粒子与交变磁场相互作用下产热后的温度分布；步骤S5：将生物组织温度分布结果作为输入，应用有限元方法计算基于Vogel‑Tammann‑Fulcher行为理论的生物组织热损伤等效剂量。该方法有利于实现局部热非平衡中生物组织的间质和血液的温度分布，并且准确地预测生物组织热损伤等效剂量。
基于局部平衡传热多孔生物组织损伤计量方法

[发明专利]基于磁纳米粒子多分散性的生物组织内温度预测方法-CN202210825088.5在审
发明人： 汤云东;陈鸣;王跃升;陈泓霖 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于磁纳米粒子多分散性的生物组织内温度预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，构建具有多分散性的磁纳米粒子几何模型；步骤S3:预设置具有多分散性的磁纳米粒子几何模型的参数；步骤S4：基于具有多分散性的磁纳米粒子几何模型，通过求解Pennes生物传热方程，预测生物组织内部的温度分布。本发明实现了在磁纳米粒子多分散性条件下对生物组织区域内温度分布的预测。
基于纳米粒子分散性生物组织温度预测方法

[发明专利]基于相位滞后传热行为的生物组织温度预测方法-CN202210825096.X在审
发明人： 汤云东;王跃升;陈泓霖;陈鸣 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： A61B18/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于相位滞后传热行为的生物组织温度预测方法，包括以下步骤：步骤S1:构建生物组织的几何模型；步骤S2：基于生物组织的几何模型，将生物组织内磁纳米粒子浓度分布设置为高斯分布；步骤S3：通过SPL、DPL和GDPL生物传热理论，构建生物组织内三种相位滞后传热模型并设置边界条件；步骤S4：计算浓度耦合温度的多物理场，模拟生物组织内不同模型的温度变化。本发明能有效预测生物组织的温度随时间变化的演化过程和温度场分布。
基于相位滞后传热行为生物组织温度预测方法

[发明专利]基于单纯形算法的磁纳米粒子临界产热值自动定位方法-CN202010534084.2有效
发明人： 汤云东;金涛 -专利权人：福州大学
申请日： 2020-06-12 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于单纯形算法的磁纳米粒子临界产热值自动定位方法。引入单纯形算法、磁纳米粒子临界产热技术后，应用有限元方法来求解基于磁纳米粒子产热的生物传热数学模型，通过算法优化来自动定位磁纳米粒子临界产热值；在此基础上，改进磁纳米粒子产热理论的应用有效地提高了目标几何模型温度分布的预测精度。本发明能够最终优化磁纳米粒子在磁热疗期间的最优粒子属性，以应用于磁纳米热疗仪中，提高磁纳米热疗仪的磁热疗效果。
基于单纯算法纳米粒子临界热值自动定位方法

[发明专利]基于粒子群算法的磁纳米热疗交变磁场均匀度优化方法-CN202010516759.0有效
发明人： 汤云东;金涛 -专利权人：福州大学
申请日： 2020-06-09 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于粒子群算法的磁纳米热疗交变磁场均匀度优化方法，该基于粒子群算法的磁纳米热疗交变磁场均匀度优化方法，通过引入粒子群优化算法和磁场均匀性目标函数，优化并有效提高磁纳米热疗交变磁场发生装置内部产生磁场的均匀性；改进的磁热疗交变磁场发生装置主要由一个主线圈和两个辅助线圈组成，辅助线圈主要用于调节有限长螺线管线圈两端不均匀磁场，使之趋于最优的磁场均匀分布，其中线圈电流则可用于控制最优优化磁场的幅度。本发明可应用于包括磁纳米热疗在内，需要均匀磁场工业应用场合。
基于粒子算法纳米热疗交变磁场均匀优化方法

[发明专利]基于遗传算法的铁氧体磁场优化装置及方法-CN202210666164.2在审
发明人： 汤云东;陈泓霖;王跃升;陈鸣 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于遗传算法的铁氧体磁场优化方法，首先提出改进的铁氧体磁场发生装置；之后引入均匀度函数和遗传算法，优化铁氧体磁芯气隙中磁场分布，使得磁场分布的均匀性提高；改进的铁氧体磁场发生装置其线圈在气隙两端主要用于增加气隙中的磁场强度，再通过遗传算法优化气隙中的磁场。本发明能够有效增加铁氧体磁场的实用性和均匀性。
基于遗传算法铁氧体磁场优化装置方法

[发明专利]基于组织形变的磁流体回流浓度分布预测方法-CN202210571592.7在审
发明人： 汤云东;陈鸣;邹建 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于组织形变的磁流体回流浓度分布预测方法。该方法包括：步骤S1、构建生物组织几何模型；步骤S2、构建固体基质弹性模型；步骤S3、构建回流层的流体运输模型；步骤S4、构建组织的流体运输模型；步骤S5、耦合求解流体场和固体场，并使速度‑浓度耦合分析获得磁流体在模型组织间质内的浓度分布。本发明通过模拟外部压力对组织形变的影响，从而预测注射过程中组织形变对组织间质内磁纳米粒子分布的影响。
基于组织形变流体回流浓度分布预测方法

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