低溫冷凍技術是一種新興的腫瘤綠色治療方法,它的治療目標是最大限度地殺傷有害的腫瘤病變細胞,并盡量以微創(chuàng)為代價,減少對周圍健康組織的不必要的損害。對比各種常規(guī)腫瘤治療的方案而言,從原理、效果和成本上低溫手術在臨床應用中表現(xiàn)出一些特有的優(yōu)勢。但是,目前阻礙低溫外科手術成為主流腫瘤治療手段主要原因有以下幾點。一是精確評價低溫手術的效果有一定的難度。二是精確監(jiān)測低溫外科手術有一定的難度。因此,有必要深入開展低溫手術的理論和仿真研究,精確的數(shù)值模型對冷刀設計,術前規(guī)劃具有重要的指導作用。同時,有必要開展核磁共振兼容的冷刀的設計開發(fā),以便利用核磁共振這種目前最靈活的診斷成像方式之一對低溫手術進行圖像監(jiān)測,精確實施低溫外科手術。鑒于以上原因本文提出了一種非穩(wěn)態(tài)兩相流耦合生物組織傳熱模型用于數(shù)值模擬分析低溫手術中組織中溫度場的動態(tài)變化。利用該模型,基于數(shù)值計算方法,創(chuàng)新性地定性定量地分析多重冷刀的協(xié)同效應。預測了組織冷凍程度和冷凍損傷的溫度分布和變化過程,揭示了冷刀內部的傳熱機理和流動的特性對于準確預測冷刀在多重冷刀冷凍手術中的制冷能力的重要性。使用該模型優(yōu)化了核磁共振兼容冷刀設計,評估流速,材料和冷...

【文章來源】： 中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 低溫手術的應用和發(fā)展
        1.1.2 低溫手術損傷機理
        1.1.3 低溫手術的優(yōu)點和局限性
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 低溫手術的數(shù)值計算和仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.2 低溫手術冷刀的研究進展
        1.2.3 核磁共振引導的低溫手術現(xiàn)狀
        1.2.4 納米顆粒輔助的低溫手術的現(xiàn)狀
        1.2.5 低溫手術術前規(guī)劃現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內容與論文結構安排
        1.3.1 研究內容
第2章 液氮冷刀的兩相流耦合傳熱模型的研究
    2.1 引言
    2.2 液氮冷刀的兩相流耦合生物傳熱建模
    2.3 數(shù)值計算過程和驗證
    2.4 流速的影響分析
    2.5 不同材料冷刀制冷效果的仿真分析
    2.6 冷刀結構的影響分析
    2.7 多刀布局對低溫手術的影響分析
    2.8 本章小結
第3章 核磁共振兼容冷刀系統(tǒng)的設計和評估
    3.1 引言
    3.2 冷刀實驗系統(tǒng)設計
    3.3 制冷能力驗證
    3.4 結果分析
    3.5 本章小結
第4章 磁性納米顆粒在核磁共振引導低溫手術中的熱效應研究
    4.1 引言
    4.2 磁性納米顆粒在交變磁場中產(chǎn)熱的理論基礎
    4.3 磁性納米顆粒在交變磁場中產(chǎn)熱的仿真建模
    4.4 仿真結果分析
    4.5 本章小結
第5章 基于多體運動模型的多刀布局研究
    5.1 引言
    5.2 基于多體運動模型的多刀高效布局算法
    5.3 基于多體運動模型的多刀布局求解
    5.4 仿真驗證
    5.5 實驗結果
    5.6 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 本文總結
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]冷熱交替治療對腫瘤微循環(huán)的損傷及機理研究 [J]. 沈圓圓,張愛麗.  科學通報. 2009(17)
[2]化療增強腫瘤免疫原性的研究進展 [J]. 蔡凱,陳復興,張南征.  中國腫瘤生物治療雜志. 2009(03)
[3]冷凍消融術在房室結折返性心動過速中的應用 [J]. 胡文瑛,吳立群.  國際心血管病雜志. 2006(05)
[4]圖像引導放射治療研究及其發(fā)展 [J]. 于金明,袁雙虎.  中華腫瘤雜志. 2006(02)



本文編號：3547565