功能近紅外微波熱消融療效評估系統(tǒng)的研究.pdf

1、微波熱消融是腫瘤熱療中應(yīng)用最普遍的一種技術(shù)，它的原理是利用微波電場使分子在微波的輻射下隨微波頻率做高速運動，分子之間相互摩擦產(chǎn)生高能熱效應(yīng)，繼而使組織凝固、脫水壞死達(dá)到治療目的。微波熱消融治療腫瘤的有效性以及優(yōu)越性已經(jīng)臨床上得到驗證，但是如何在治療過程動態(tài)的監(jiān)測治療效果并實時的反饋給臨床醫(yī)生仍然是臨床治療中的關(guān)鍵問題。針對這些問題，本文提出一種新型的對微波熱消融進(jìn)行實時在位療效評估的方法：功能近紅外光譜監(jiān)測腫瘤治療。該方法通過在熱消融腫

2、瘤過程中實時采集近紅外參數(shù)進(jìn)行療效評估，為臨床手術(shù)治療效果提供依據(jù)。
　　論文主要內(nèi)容：1、通過有限元仿真軟件 COMSOL建立起微波熱消融中生物組織的溫度場分布，并由此得出生物組織的溫度場動態(tài)分布和有效毀損體積。溫度場分布可以確定微波作用范圍內(nèi)生物組織任意位置的實時溫度，有效毀損體積模型可以確定不同微波功率、作用時間組合下的有效毀損的長徑、寬徑以及體積；2、設(shè)計微波消融與監(jiān)測采集系統(tǒng)，以此準(zhǔn)確實時的監(jiān)測采集近紅外光譜參數(shù)。3、進(jìn)

3、行離體豬肝組織實驗，研究約化散射系數(shù)和溫度隨著微波功率和作用時間的變化規(guī)律以及熱消融有效毀損體積。通過對比仿真體積模型與實驗體積模型，驗證實驗的有效性，得出約化散射系數(shù)作為評估因子，可以有效實時評估生物組織的毀損的程度。
　　論文的主要創(chuàng)新點：1、在進(jìn)行溫度場有限元仿真中，組織熱物性參數(shù)不再使用常量，隨溫度變化的變量將其取代；2、通過COMSOL軟件，建立起微波熱消融溫度場的動態(tài)分布；3、綜合探頭將以往測溫針的測溫功能和Y型光纖探