本文關(guān)鍵詞：一種治療頑固性高血壓的冷卻式雙極射頻消融系統(tǒng)研究

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【摘要】：高血壓是全世界范圍內(nèi)的一個衛(wèi)生健康問題，發(fā)達國家中有三分之一的成年人患有高血壓病癥，而發(fā)展中國家的患病率也在逐漸增加。目前的醫(yī)學界對于高血壓的治療效果仍然不理想，即使是在歐美澳發(fā)達國家和地區(qū)，使用多種治療方法之后，患者的血壓值達到合理范圍的比例仍然較低。目前的藥物治療和非藥物治療都不能夠完全抑制高血壓的發(fā)生，也不能完全治療高血壓，尤其是頑固性高血壓，它給幾乎所有患者都帶來了很大的困擾。所以能否提出完全嶄新的治療方法是一個至關(guān)重要的問題，這也是很多人所期盼的。 使用過抗高血壓藥物之后，對于大多數(shù)的高血壓患者而言，其血壓值往往能夠被控制在一個比較適宜的范圍內(nèi)，但并不是所有高血壓患者都是如此。這個比例是15%～20%，對于這一比例的高血壓病患者，即使他們選擇使用足量且合理聯(lián)合的降壓藥物后，他們的血壓值經(jīng)過檢查，仍然處于該目標的范圍之上，或者，他們至少需要四種降壓藥物的聯(lián)合使用，，然后才能勉強降低自己的血壓，使之達到合理值，這種情況就被心血管界視為稱為頑固性高血壓。 醫(yī)學研究表明，腎臟對于血壓值的調(diào)節(jié)控制有很重要的作用。最新的研究表明，如果以腎臟動脈管腔橫斷面的中心為圓點，自腎臟動脈管腔內(nèi)壁向外延伸2.0mm，這一范圍之內(nèi)的交感神經(jīng)數(shù)量占整個動脈外附著的交感神經(jīng)總數(shù)的90.5%。所以如果我們能夠?qū)⒛I臟動脈外的這些交感神經(jīng)消融掉，也就自然能夠完全治療頑固性高血壓。 本文提出的是一種介入式的治療方法，利用射頻來消融腎臟交感神經(jīng)，進而阻止腎臟交感神經(jīng)在頑固性高血壓的發(fā)病過程中的作用，通過這種方式來治療頑固性高血壓。 射頻對生物體或生物組織的作用主要是其產(chǎn)生的熱效應(yīng)（焦耳熱）。射頻的本質(zhì)是一種高頻振動。射頻消融利用一定頻率的射頻來加熱目標區(qū)域組織，使其達到一定的溫度（一般是高于50℃），能夠使生物組織目標區(qū)域的細胞被完全消融掉，比如消融掉腎臟動脈及其上附著的交感神經(jīng)，這就是射頻消融腎臟交感神經(jīng)（Radio-Frequency Sympathetic Denervation, RSDN）的機理。 現(xiàn)在市場上的射頻RSDN設(shè)備都是單極消融導管系統(tǒng)，即只有一個電極（即使是多針頭式，也是單極消融的一種形式）置入消融組織內(nèi)，進行射頻消融。但是這種單極消融系統(tǒng)有很多缺點和局限，比如能量分散導致?lián)p傷靶區(qū)周圍組織，消融時間長以及術(shù)后并發(fā)癥影響病人恢復等。所以我們提出的是雙極射頻消融系統(tǒng)，就是把兩電極都作為治療電極，通過介入方式置入消融組織內(nèi)進行射頻消融。 除此之外，我們還在系統(tǒng)中加入了冷卻技術(shù)，即使用低溫生理鹽水隨中空電極注入血液中，這些生理鹽水會在射頻消融的過程中吸收熱量，尤其是貼近電極的血管內(nèi)壁的組織的熱量會有很大一部分被生理鹽水所吸收，從而達到保護腎臟動脈管腔內(nèi)壁的效果，這就直接避免的術(shù)后并發(fā)癥如動脈狹窄等，這就不會給患者帶來額外的痛苦，這也是雙極冷卻式RSDN的一個優(yōu)勢所在。 本課題中，為了分析雙極RSDN的可行性，我們使用Comsol Multiphysics多物理場耦合軟件對雙極射頻消融模型進行有限元分析，模型中使用到的熱物性參數(shù)包括溫度、密度、比熱容、電導率、導熱系數(shù)、血壓、血液流速，同時還涉及到介電常數(shù)、阻抗、電極間距、電極當量長度和直徑、冷卻劑流量等。 我們設(shè)定不同的電極間距與電極電勢，進行參數(shù)化掃描，計算出不同電極間距和電勢情況下，最優(yōu)化的消融設(shè)置。 同時，我們使用離體的生物組織來進行定性的射頻消融實驗。并把實驗結(jié)果與模擬分析的結(jié)果相比較，不斷改善模型，并修正實驗方案。實驗結(jié)果表明，我們可以采用雙極系統(tǒng)進行RSDN，實驗中我們得到了規(guī)則的消融區(qū)域和一定的消融深度，這些在定性上說明雙極冷卻式RSDN是可行的，也說明了冷卻技術(shù)對于血管內(nèi)壁的保護是可行的。 這些模擬和實驗證明了雙極射頻消融技術(shù)的可行性，也為進一步研究RSDN提供了參考，也具有一定的指導意義。
【關(guān)鍵詞】：射頻消融 雙極 冷卻式 頑固性高血壓 有限元模擬 定性試驗
【學位授予單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R544.1;R318.52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 前言10-16
• 1.1 什么是頑固性高血壓10-13
• 1.1.1 頑固性高血壓的定義10
• 1.1.2 什么導致頑固性高血壓的產(chǎn)生10-12
• 1.1.3 頑固性高血壓的常規(guī)治療手段及效果12-13
• 1.2 射頻消融技術(shù)13-16
• 1.2.1 射頻消融技術(shù)的簡單介紹13-14
• 1.2.2 射頻消融技術(shù)的適應(yīng)癥14-15
• 1.2.3 射頻消融技術(shù)中的關(guān)鍵因素15
• 1.2.4 射頻消融的過程15-16
• 第二章 RSDN 治療頑固性高血壓的介紹16-25
• 2.1 射頻消融過程中涉及的熱物性參數(shù)16-17
• 2.1.1 密度參數(shù)16
• 2.1.2 比熱容參數(shù)16
• 2.1.3 電導率參數(shù)16
• 2.1.4 導熱系數(shù)16-17
• 2.2 腎臟交感神經(jīng)射頻消融術(shù)治療頑固性高血壓17-19
• 2.2.1 腎臟動脈交感神經(jīng)對高血壓的作用機理17
• 2.2.2 腎臟交感神經(jīng)的分布17-18
• 2.2.3 治療頑固性高血壓的探索——切除腎臟交感神經(jīng)18-19
• 2.2.4 腎臟交感神經(jīng)射頻消融治療頑固性高血壓19
• 2.3 目前國外腎臟交感神經(jīng)消融技術(shù)的研究、應(yīng)用進展19-21
• 2.3.1 總述19-20
• 2.3.2 美國美敦力（Medtronic Inc.）公司20-21
• 2.4 市場上的單極射頻消融技術(shù)的局限21-22
• 2.5 雙極射頻消融技術(shù)的優(yōu)勢22
• 2.5.1 雙極射頻消融技術(shù)22
• 2.5.2 使用雙電極進行 RSDN 的技術(shù)的優(yōu)勢22
• 2.6 冷卻技術(shù)的作用22-23
• 2.6.1 冷卻技術(shù)的引入22
• 2.6.2 RSDN 的術(shù)后并發(fā)癥22-23
• 2.6.3 冷卻對于腎臟動脈內(nèi)壁的保護機理23
• 2.7 本課題的主要研究內(nèi)容23-25
• 2.7.1 本課題的主要研究對象23
• 2.7.2 本課題的主要研究方法23
• 2.7.3 本課題的創(chuàng)新點23-24
• 2.7.4 本課題的研究展望24-25
• 第三章 射頻消融相關(guān)基礎(chǔ)理論和推導25-29
• 3.1 生物組織物性25
• 3.2 生物熱方程25-29
• 3.2.1 雙極射頻消融模型的簡化26
• 3.2.2 生物熱方程中熱源項的推導與求解26-29
• 第四章 對 RSDN 進行多物理場耦合有限元分析29-49
• 4.1 多物理場耦合有限元分析軟件 Comsol Multiphysics29-32
• 4.1.1 Comsol Multiphysics 的特點29-30
• 4.1.2 Comsol Multiphysics 的模塊30-32
• 4.2 有限元分析的建模步驟32-38
• 4.2.1 有限元分析前的準備33
• 4.2.2 有限元模型的全局定義33
• 4.2.3 有限元模型的幾何建模33-34
• 4.2.4 有限元模型中的材料屬性34-35
• 4.2.5 有限元模型物理模塊設(shè)置35-37
• 4.2.6 有限元模型的網(wǎng)格劃分37-38
• 4.3 有限元分析的求解設(shè)置、求解與計算結(jié)果38-39
• 4.3.1 有限元分析前的求解設(shè)置38-39
• 4.3.2 有限元模型的計算結(jié)果39
• 4.4 雙極射頻消融模型計算結(jié)果的分析39-49
• 4.4.1 參考線、面的選取39-40
• 4.4.2 有限元模型中的電場分布40-42
• 4.4.3 有限元模型中的溫度場的變化情況42-45
• 4.4.4 消融深度、熱量的產(chǎn)生轉(zhuǎn)移和冷卻效果的分析45-47
• 4.4.5 雙極射頻消融有限元模擬結(jié)果的總結(jié)47-49
• 第五章 對 RSDN 進行定性實驗研究49-55
• 5.1 實驗方案49-50
• 5.1.1 實驗材料與工具49-50
• 5.2 實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)50-51
• 5.3 消融區(qū)圖片及消融區(qū)溫度分布51-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻56-59
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明59-60
• 致謝60-61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖宜超;劉啟明;;腎臟交感神經(jīng)射頻消融術(shù)臨床效應(yīng)研究進展[J];心血管病學進展;2012年05期

本文編號：1029183