功能近紅外微波熱消融療效評(píng)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(chǎng)使分子在微波的輻射下隨微波頻率做高速運(yùn)動(dòng)，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(yàn)證，但是如何在治療過程動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)治療效果并實(shí)時(shí)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(duì)這些問題，本文提出一種新型的對(duì)微波熱消融進(jìn)行實(shí)時(shí)在位療效評(píng)估的方法：功能近紅外光譜監(jiān)測(cè)腫瘤治療。該方法通過在熱消融腫

2、瘤過程中實(shí)時(shí)采集近紅外參數(shù)進(jìn)行療效評(píng)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(chǎng)分布，并由此得出生物組織的溫度場(chǎng)動(dòng)態(tài)分布和有效毀損體積。溫度場(chǎng)分布可以確定微波作用范圍內(nèi)生物組織任意位置的實(shí)時(shí)溫度，有效毀損體積模型可以確定不同微波功率、作用時(shí)間組合下的有效毀損的長徑、寬徑以及體積；2、設(shè)計(jì)微波消融與監(jiān)測(cè)采集系統(tǒng)，以此準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)采集近紅外光譜參數(shù)。3、進(jìn)

3、行離體豬肝組織實(shí)驗(yàn)，研究約化散射系數(shù)和溫度隨著微波功率和作用時(shí)間的變化規(guī)律以及熱消融有效毀損體積。通過對(duì)比仿真體積模型與實(shí)驗(yàn)體積模型，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的有效性，得出約化散射系數(shù)作為評(píng)估因子，可以有效實(shí)時(shí)評(píng)估生物組織的毀損的程度。
　　論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：1、在進(jìn)行溫度場(chǎng)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(chǎng)的動(dòng)態(tài)分布；3、綜合探頭將以往測(cè)溫針的測(cè)溫功能和Y型光纖探