本文關鍵詞：功能近紅外微波熱消融療效評估系統的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波熱消融是腫瘤熱療中應用最普遍的一種技術，它的原理是利用微波電場使分子在微波的輻射下隨微波頻率做高速運動，分子之間相互摩擦產生高能熱效應，繼而使組織凝固、脫水壞死達到治療目的。微波熱消融治療腫瘤的有效性以及優(yōu)越性已經臨床上得到驗證，但是如何在治療過程動態(tài)的監(jiān)測治療效果并實時的反饋給臨床醫(yī)生仍然是臨床治療中的關鍵問題。針對這些問題，本文提出一種新型的對微波熱消融進行實時在位療效評估的方法：功能近紅外光譜監(jiān)測腫瘤治療。該方法通過在熱消融腫瘤過程中實時采集近紅外參數進行療效評估，為臨床手術治療效果提供依據。 論文主要內容：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分布，并由此得出生物組織的溫度場動態(tài)分布和有效毀損體積。溫度場分布可以確定微波作用范圍內生物組織任意位置的實時溫度，，有效毀損體積模型可以確定不同微波功率、作用時間組合下的有效毀損的長徑、寬徑以及體積；2、設計微波消融與監(jiān)測采集系統，以此準確實時的監(jiān)測采集近紅外光譜參數。3、進行離體豬肝組織實驗，研究約化散射系數和溫度隨著微波功率和作用時間的變化規(guī)律以及熱消融有效毀損體積。通過對比仿真體積模型與實驗體積模型，驗證實驗的有效性，得出約化散射系數作為評估因子，可以有效實時評估生物組織的毀損的程度。 論文的主要創(chuàng)新點：1、在進行溫度場有限元仿真中，組織熱物性參數不再使用常量，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的動態(tài)分布；3、綜合探頭將以往測溫針的測溫功能和Y型光纖探頭測量近紅外光譜功能結合起來，在實驗和臨床上只需一根探頭便可測量溫度和近紅外參數；4、提出了利用功能近紅外光譜技術作為微波熱消融腫瘤手術中的實時監(jiān)控手段，通過組織參數采集監(jiān)測系統對生物組織進行微波熱消融實驗驗證該方法的有效性。
【關鍵詞】：功能近紅外 微波熱消融 Labwindows 有限元 療效評估
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318.51;R730.57
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 腫瘤治療方法11-14
• 1.1.1 傳統腫瘤治療方法11-12
• 1.1.2 腫瘤熱療技術12-13
• 1.1.3 微波熱消融技術的介紹13-14
• 1.2 微波熱消融技術應用于臨床上的問題14-15
• 1.3 課題研究方案15
• 1.4 論文構架15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第二章 基礎理論介紹17-27
• 2.1 近紅外光譜技術17-20
• 2.1.1 近紅外光譜技術的原理17
• 2.1.2 近紅外光譜技術的優(yōu)點及應用17-18
• 2.1.3 生物組織光學特性參數18-20
• 2.2 微波熱效應及生物組織傳熱基本理論20-23
• 2.2.1 微波熱效應基本理論20-22
• 2.2.2 生物組織傳熱的特點及基本模型22-23
• 2.3 有限元分析方法23-25
• 2.3.1 有限元分析方法的原理及發(fā)展23-24
• 2.3.2 COMMOL 有限元分析軟件的介紹24-25
• 2.4 本章小結25-27
• 第三章 有限元仿真對于微波熱消融溫度場分布的研究27-37
• 3.1 溫度場有限元仿真27-31
• 3.1.1 幾何模型的建立27-28
• 3.1.2 參數的選取28-30
• 3.1.3 邊界條件的設定30-31
• 3.1.4 網格劃分與求解31
• 3.2 仿真方案及結果31-35
• 3.2.1 相同旁開下不同功率的溫度變化趨勢32-33
• 3.2.2 不同功率下溫度場的動態(tài)變化33-34
• 3.2.3 功率和作用時間對毀損體積的影響34-35
• 3.3 本章小結35-37
• 第四章 微波熱消融與組織參數監(jiān)測采集系統的設計37-49
• 4.1 系統硬件的構成37-40
• 4.1.1 微波熱消融系統38
• 4.1.2 組織參數監(jiān)測采集系統38-40
• 4.2 系統軟件40-48
• 4.2.1 虛擬儀器系統41-42
• 4.2.2 基于 Labwindows 的組織參數實時采集系統42-48
• 4.3 本章小結48-49
• 第五章 近紅外光譜微波熱療療效評估因子研究49-57
• 5.1 近紅外光譜微波熱消融關于離體豬肝的實驗研究49-51
• 5.1.1 實驗內容49
• 5.1.2 實驗操作步驟49-51
• 5.2 實驗結果51-56
• 5.2.1 μ_s'和溫度隨時間變化的特征曲線51-52
• 5.2.2 不同旁開的μ_s'隨時間的變化特征曲線52-53
• 5.2.3 損毀體積53-54
• 5.2.4 實驗結果與仿真結果的比較54-56
• 5.3 本章小結56-57
• 第六章 總結和展望57-59
• 6.1 全文總結57-58
• 6.2 文章創(chuàng)新點58
• 6.3 展望58
• 6.4 結束語58-59
• 參考文獻59-63
• 致謝63-64
• 在校期間的研究成果及發(fā)表的學術論文64

  本文關鍵詞：功能近紅外微波熱消融療效評估系統的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：353839