微波熱療天線的設計與研究.pdf

1、微波熱療技術已在很多疾病的臨床治療中得到應用,如腫瘤的熱療、熱凝止血和異常增生組織的消除等.臨床研究證明在有些場合微波熱療比其它治療方法更為有效,具有設備簡單,治療費用低,操作方便,劑量容易控制,安全有效,并發(fā)癥少,副作用小等優(yōu)勢. 而設計高效安全的微波熱療天線是微波熱療效果優(yōu)劣的關鍵. 本文設計了三種分別適用于身體不同部位腫瘤治療的微波熱療天線,具體包括適用于體內深部腫瘤治療的挽袖圓頂天線,適用于腔體腫瘤治療的采用形狀

2、記憶合金加工的螺旋天線和適用于體表腫瘤治療的微帶螺旋天線.采用基于有限元方法的HFSS軟件分析了天線的結構參數(shù)對天線性能的影響,在此基礎上,對天線參數(shù)進行了優(yōu)化,通過組織模型實驗驗證了數(shù)值計算結果,本研究為臨床微波熱療天線的設計和使用提供了理論依據(jù).論文具體研究內容包括: 1.優(yōu)化的挽袖圓頂天線與單極子天線和挽袖天線相比較,反射系數(shù)小,能量泄露少,并且反射系數(shù)和熱圖分布不隨天線插入人體組織的深度變化而變化；對頂部的設計不僅增加了

3、頂部的能量分布,而且改善了天線的阻抗特性. 2.設計的用于腔體的記憶合金螺旋天線和用于表面治療的微帶螺旋天線具有熱圖分布合理,治療區(qū)域的大小和形狀可通過調節(jié)天線的參數(shù)進行調整等特點,天線的反射系數(shù)較小,且對工作頻率的波動和結構參數(shù)的變化不敏感.使用記憶合金材料設計的治療腔內腫瘤的螺旋天線,可以無損傷的通過人體自然管腔進入病灶區(qū)域,減少了患者的痛苦. 3.加工了三種經數(shù)值仿真優(yōu)化的天線,配制了人體組織模型,采用三種天線對人