【摘要】：目的：1.基于智能化微波儀術(shù)前規(guī)劃的需要,研究2450MHz新型植入式水冷微波消融天線三維熱場(chǎng)在體模實(shí)驗(yàn)中的計(jì)算機(jī)模擬方法,探索三維熱場(chǎng)在體模中的分布規(guī)律,建立不同功率和時(shí)間組合下計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)的模型。2.通過(guò)離體豬肝實(shí)驗(yàn)得到的離體肝組織消融形態(tài)和溫度曲線結(jié)果檢驗(yàn)和校正計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)。3.通過(guò)臨床實(shí)際消融得到的凝固范圍和溫度曲線檢驗(yàn)和校正微波消融肝腫瘤三維熱場(chǎng)模型,并把熱場(chǎng)模型應(yīng)用于智能化微波儀術(shù)前消融熱場(chǎng)規(guī)劃中,并通過(guò)臨床實(shí)際消融療效檢驗(yàn)三維熱場(chǎng)應(yīng)用于術(shù)前規(guī)劃中的可靠性。材料與方法：1.體模實(shí)驗(yàn)：根據(jù)Pennes生物熱方程,在仿肝體模中精確布置22個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫。然后測(cè)量其在2450MHz新型水冷微波天線(KY2450-11 B)微波消融中的溫度曲線,計(jì)算加熱初期的溫度變化率,r方向上采用指數(shù)擬合,在z方向上采用三次多項(xiàng)式擬合,同時(shí)需要將其分為前向(z0)無(wú)水冷和后向(z0)有水冷兩個(gè)部分,得出SAR分布函數(shù)。采用有限元法對(duì)不同功率和時(shí)間組合(40W600S,45W600S,50W600S,55W600S,60W600S)條件下微波消融三維熱場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。2.離體實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用單根2450MHz新型植入式水冷微波消融天線對(duì)新鮮的離體豬肝進(jìn)行不同功率和時(shí)間組合條件下微波消融實(shí)驗(yàn),測(cè)溫針平行植入進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),并用KY-2000型微波消融儀測(cè)溫系統(tǒng)記錄預(yù)定點(diǎn)溫度曲線,每次消融結(jié)束,沿針道剖開(kāi)豬肝,測(cè)量消融范圍。每個(gè)能量組進(jìn)行4點(diǎn)次的測(cè)溫,每個(gè)點(diǎn)至少重復(fù)4次,在12個(gè)離體豬肝上共進(jìn)行20次消融實(shí)驗(yàn),實(shí)際測(cè)溫80個(gè)點(diǎn)次。分析數(shù)據(jù),對(duì)體模實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。3.臨床消融熱場(chǎng)研究：首先將人體肝腫瘤的血液關(guān)注率參數(shù)帶入有限元分析軟件,得到微波消融肝腫瘤的三維熱場(chǎng)模型。然后回顧性分析97例患者共129個(gè)病灶的臨床實(shí)際微波消融的凝固范圍,統(tǒng)計(jì)分析得到功率50W時(shí)不同時(shí)間條件下的微波消融范圍,同時(shí)選取臨床微波消融治療肝癌12例患者,腫瘤周?chē)皟?nèi)部無(wú)明顯血管的病灶,單根微波天線(KY2450-11B)50W進(jìn)行消融治療,測(cè)溫針裂隙旁開(kāi)5mm或10mm,記錄溫度曲線。將臨床實(shí)測(cè)溫度曲線和凝固范圍與計(jì)算機(jī)模擬微波消融肝腫瘤的三維熱場(chǎng)結(jié)果比較,檢驗(yàn)和校正計(jì)算機(jī)模擬微波消融肝腫瘤三維熱場(chǎng),最后將校正后的三維熱場(chǎng)模型應(yīng)用于術(shù)前熱場(chǎng)規(guī)劃中,臨床按照熱場(chǎng)規(guī)劃,實(shí)際執(zhí)行規(guī)劃方案,通過(guò)消融療效,檢驗(yàn)三維熱場(chǎng)模型的可靠性。結(jié)果：1.體模實(shí)驗(yàn)：(1)通過(guò)仿肝體模實(shí)驗(yàn),得到了2450MHz新型植入式水冷微波天線在40W、45W、50W、55W、60W五個(gè)功率組下的比吸收率SAR分布函數(shù)。(2)采用有限元法,建立了2450MHz植入式水冷微波天線在40W、45W、50W、55W、60W五個(gè)功率組下計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)模型。2.離體實(shí)驗(yàn)：離體豬肝微波消融實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)際溫度曲線與計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)的模擬溫度曲線具有較好的吻合性,消融形態(tài)及范圍與模擬三維熱場(chǎng)具有較好的一致性。3.臨床消融熱場(chǎng)研究：統(tǒng)計(jì)97例患者129個(gè)病灶單根天線微波消融后超聲造影的凝固范圍,得到功率50W時(shí)不同時(shí)間條件下的實(shí)際微波消融范圍,同時(shí)在臨床測(cè)溫中,得到了微波消融肝癌12例患者,治療功率50W,測(cè)溫針裂隙旁開(kāi)5mm或10mm測(cè)量的溫升曲線。通過(guò)臨床實(shí)際的消融范圍和溫升曲線檢驗(yàn)和校正了三維熱場(chǎng)模型,三維熱場(chǎng)模型應(yīng)用于術(shù)前熱場(chǎng)規(guī)劃,規(guī)劃執(zhí)行成功率為92.8%(13/14),驗(yàn)證了三維熱場(chǎng)模型應(yīng)用于術(shù)前規(guī)劃的可靠性。結(jié)論：1.體模實(shí)驗(yàn)得到的計(jì)算機(jī)模擬2450MHz新型植入式水冷微波消融天線三維熱場(chǎng),是比較準(zhǔn)確可靠的。2.離體豬肝實(shí)驗(yàn)得到的溫度曲線和消融范圍與計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)具有較好吻合性和一致性。3.通過(guò)臨床實(shí)際的消融范圍和溫升曲線檢驗(yàn)和校正的微波消融肝腫瘤的三維熱場(chǎng)模型更加符合臨床實(shí)際情況.校正后的三維熱場(chǎng)模型可以滿(mǎn)足臨床微波消融術(shù)前熱場(chǎng)規(guī)劃要求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R735.7;R730.55
【圖文】：

圖１－２－７體模實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)模擬６０Ｗ６００Ｓ條件下Ｓ維熱場(chǎng)W 逡逑三體模實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)模擬三維熱場(chǎng)大小結(jié)果：逡逑Ｗ邋５４°Ｃ安全消融邊界為測(cè)量的起止點(diǎn)，在Ｃ０ＭＳ０Ｌ邋ＭＵＬＴＩＰＨＹＳＩＣＳ有限元逡逑分析軟件中，可Ｗ測(cè)量出計(jì)算機(jī)模擬２４５０ＭＨｚ新型植入式水冷微波Ｈ維熱場(chǎng)逡逑模型的最大長(zhǎng)徑、最大橫徑、前沖Ｗ及最大橫徑距離裂隙的垂直距寓，見(jiàn)表逡逑１－２－３；逡逑表１－２－３體模實(shí)驗(yàn)中２４５０ＭＨｚ新型植入式水冷微波計(jì)算機(jī)模擬Ｈ維熱場(chǎng)數(shù)值逡逑功率和時(shí)間最大長(zhǎng)徑最大橫徑前沖邐最大橫徑與裂隙的垂直距離逡逑４０Ｗ６００Ｓ邐４．４２ｃｍ邐３．０３ｃｍ邐０．１８ｃｍ邐０．５８ｃｍ逡逑４５Ｗ６００Ｓ邐４．６１ｃｍ邐３．２０ｃｍ邐０．２５ｃｍ邐０．５５ｃｒａ逡逑

圖２－２－７臨床實(shí)測(cè)溫升曲線與模擬微波消融肝腫瘤溫升曲線比較（旁開(kāi)５畫(huà)）逡逑

首先把模搗微波消烱肝腫瘤Ｈ維熱場(chǎng)的模型應(yīng)用于智消融治療儀三維可視化軟件術(shù)前規(guī)劃平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)了Ｈ維熱場(chǎng)對(duì)肝維空間上的覆蓋，可更加直觀和準(zhǔn)確的指導(dǎo)肝癌微波消融的術(shù)前維熱場(chǎng)模型更加符合臨床實(shí)際消融情況，見(jiàn)圖３－１－１：逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2770183