本文關鍵詞：微波消融水冷式天線溫度場分布規(guī)律的研究

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【摘要】：肝腫瘤微波消融治療已應用于臨床,其原理是利用經(jīng)皮穿刺插入病灶組織的微波天線所釋放的微波能量使局部溫度升高,造成腫瘤細胞蛋白質(zhì)變性和凋亡。目前,微波消融治療腫瘤仍存在一些問題,如:微波治療參數(shù)的制定主要依賴醫(yī)生的個人經(jīng)驗;微波天線溫度場分布檢測準確度不高、實時計算仍比較困難。本文針對微波消融溫度場分布檢測的一些關鍵問題進行研究。建立生物組織傳熱模型,檢測微波天線輻射量與生物組織吸收率,對微波消融熱損傷區(qū)及溫度場分布進行模擬計算,分析熱物性參數(shù)對溫度分布的影響。目的在于獲得微波消融水冷式天線溫度場分布規(guī)律,為術前手術計劃的制定提供參考。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)提出一種基于溫度測量法、考慮溫升項和熱傳導項的微波天線比吸收率SAR測量新方法,并設計實驗測量微波天線的SAR分布。(2)開展微波消融生物組織體模和離體豬肝實驗,獲得消融過程中溫度曲線和熱損傷區(qū)域的實驗數(shù)據(jù),建立相應數(shù)據(jù)庫。(3)基于Web瀏覽器設計微波消融計算機輔助治療系統(tǒng),以期實現(xiàn)微波熱消融區(qū)和治療參數(shù)的預測。(4)基于軟件COMSOL Multiphysics建立微波消融有限元分析模型,對體模和離體豬肝微波消融溫度場進行計算機模擬仿真預測,并探索熱物性參數(shù)對溫度場分布的影響。本文研究工作獲得國家自然科學基金科學儀器基礎研究專項《影像引導智能微波消融儀研制》(批準號:81127006)資金的資助。
【關鍵詞】：微波消融 比吸收率(SAR) 溫度場模擬 有限元分析 手術規(guī)劃
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R730.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.1.1 肝腫瘤及其治療方法9-10
• 1.1.2 微波消融原理10-11
• 1.1.3 微波消融及其溫度場分布的研究意義11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究內(nèi)容14-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 本文主要結構15-17
• 第2章 微波消融體模比吸收率SAR的檢測17-35
• 2.1 實驗原理17-19
• 2.1.1 Pennes生物熱方程17-19
• 2.1.2 比吸收率SAR測定原理19
• 2.2 實驗方法19-25
• 2.2.1 實驗平臺20-22
• 2.2.2 實驗方案22-25
• 2.2.3 實驗步驟25
• 2.3 實驗結果及分析25-34
• 2.3.1 溫度變化曲線26-28
• 2.3.2 溫升項計算28
• 2.3.3 熱傳導項計算28
• 2.3.4 SAR擬合結果28-34
• 2.4 本章小結34-35
• 第3章 微波消融離體豬肝熱損傷區(qū)的檢測35-51
• 3.1 實驗原理35-36
• 3.1.1 熱損傷區(qū)描述35-36
• 3.1.2 熱損傷區(qū)測量36
• 3.2 實驗方法36-38
• 3.2.1 實驗平臺37
• 3.2.2 實驗方案37-38
• 3.2.3 實驗步驟38
• 3.3 實驗結果及分析38-42
• 3.3.1 熱損傷區(qū)特征參數(shù)40-41
• 3.3.2 熱損傷區(qū)體積計算41-42
• 3.4 熱損傷區(qū)輔助系統(tǒng)的建立42-49
• 3.4.1 輔助系統(tǒng)設計42-43
• 3.4.2 輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立43-44
• 3.4.3 輔助系統(tǒng)功能檢測44-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第4章 溫度場分布的計算機模擬仿真51-75
• 4.1 有限元分析的基本原理51-52
• 4.1.1 有限元分析原理51-52
• 4.1.2 有限元分析步驟52
• 4.2 COMSOL Multiphysics軟件介紹52-54
• 4.2.1 COMSOL Multiphysics簡介53
• 4.2.2 COMSOL Multiphysics的特點與操作流程53-54
• 4.3 溫度場分布模擬54-57
• 4.4 模擬仿真結果57-68
• 4.4.1 溫度場模擬檢測58-61
• 4.4.2 熱損傷區(qū)模擬檢測61-68
• 4.5 熱物性參數(shù)對溫度場分布的影響68-73
• 4.5.1 影響溫度場分布的熱物性參數(shù)68-70
• 4.5.2 包含密度、比熱容和導熱系數(shù)函數(shù)的溫度場模擬檢測70-73
• 4.5.3 包含密度、比熱容和導熱系數(shù)函數(shù)的溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析73
• 4.6 本章小結73-75
• 結論75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文81-83
• 致謝83-84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖秋金;梁萍;王珍麗;于德江;于曉玲;;氣冷卻天線微波消融熱場的實驗研究[J];生物醫(yī)學工程與臨床;2007年01期

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本文編號：543625