本文關(guān)鍵詞：微波消融水冷式天線溫度場(chǎng)分布規(guī)律的研究

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【摘要】：肝腫瘤微波消融治療已應(yīng)用于臨床,其原理是利用經(jīng)皮穿刺插入病灶組織的微波天線所釋放的微波能量使局部溫度升高,造成腫瘤細(xì)胞蛋白質(zhì)變性和凋亡。目前,微波消融治療腫瘤仍存在一些問(wèn)題,如:微波治療參數(shù)的制定主要依賴醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn);微波天線溫度場(chǎng)分布檢測(cè)準(zhǔn)確度不高、實(shí)時(shí)計(jì)算仍比較困難。本文針對(duì)微波消融溫度場(chǎng)分布檢測(cè)的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。建立生物組織傳熱模型,檢測(cè)微波天線輻射量與生物組織吸收率,對(duì)微波消融熱損傷區(qū)及溫度場(chǎng)分布進(jìn)行模擬計(jì)算,分析熱物性參數(shù)對(duì)溫度分布的影響。目的在于獲得微波消融水冷式天線溫度場(chǎng)分布規(guī)律,為術(shù)前手術(shù)計(jì)劃的制定提供參考。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出一種基于溫度測(cè)量法、考慮溫升項(xiàng)和熱傳導(dǎo)項(xiàng)的微波天線比吸收率SAR測(cè)量新方法,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量微波天線的SAR分布。(2)開(kāi)展微波消融生物組織體模和離體豬肝實(shí)驗(yàn),獲得消融過(guò)程中溫度曲線和熱損傷區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。(3)基于Web瀏覽器設(shè)計(jì)微波消融計(jì)算機(jī)輔助治療系統(tǒng),以期實(shí)現(xiàn)微波熱消融區(qū)和治療參數(shù)的預(yù)測(cè)。(4)基于軟件COMSOL Multiphysics建立微波消融有限元分析模型,對(duì)體模和離體豬肝微波消融溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬仿真預(yù)測(cè),并探索熱物性參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響。本文研究工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項(xiàng)《影像引導(dǎo)智能微波消融儀研制》(批準(zhǔn)號(hào):81127006)資金的資助。
【關(guān)鍵詞】：微波消融 比吸收率(SAR) 溫度場(chǎng)模擬 有限元分析 手術(shù)規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R730.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.1.1 肝腫瘤及其治療方法9-10
• 1.1.2 微波消融原理10-11
• 1.1.3 微波消融及其溫度場(chǎng)分布的研究意義11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容14-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 本文主要結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 微波消融體模比吸收率SAR的檢測(cè)17-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原理17-19
• 2.1.1 Pennes生物熱方程17-19
• 2.1.2 比吸收率SAR測(cè)定原理19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法19-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)20-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案22-25
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析25-34
• 2.3.1 溫度變化曲線26-28
• 2.3.2 溫升項(xiàng)計(jì)算28
• 2.3.3 熱傳導(dǎo)項(xiàng)計(jì)算28
• 2.3.4 SAR擬合結(jié)果28-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 微波消融離體豬肝熱損傷區(qū)的檢測(cè)35-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原理35-36
• 3.1.1 熱損傷區(qū)描述35-36
• 3.1.2 熱損傷區(qū)測(cè)量36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法36-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方案37-38
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析38-42
• 3.3.1 熱損傷區(qū)特征參數(shù)40-41
• 3.3.2 熱損傷區(qū)體積計(jì)算41-42
• 3.4 熱損傷區(qū)輔助系統(tǒng)的建立42-49
• 3.4.1 輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.2 輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建立43-44
• 3.4.3 輔助系統(tǒng)功能檢測(cè)44-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 溫度場(chǎng)分布的計(jì)算機(jī)模擬仿真51-75
• 4.1 有限元分析的基本原理51-52
• 4.1.1 有限元分析原理51-52
• 4.1.2 有限元分析步驟52
• 4.2 COMSOL Multiphysics軟件介紹52-54
• 4.2.1 COMSOL Multiphysics簡(jiǎn)介53
• 4.2.2 COMSOL Multiphysics的特點(diǎn)與操作流程53-54
• 4.3 溫度場(chǎng)分布模擬54-57
• 4.4 模擬仿真結(jié)果57-68
• 4.4.1 溫度場(chǎng)模擬檢測(cè)58-61
• 4.4.2 熱損傷區(qū)模擬檢測(cè)61-68
• 4.5 熱物性參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響68-73
• 4.5.1 影響溫度場(chǎng)分布的熱物性參數(shù)68-70
• 4.5.2 包含密度、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)的溫度場(chǎng)模擬檢測(cè)70-73
• 4.5.3 包含密度、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)的溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-83
• 致謝83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 肖秋金;梁萍;王珍麗;于德江;于曉玲;;氣冷卻天線微波消融熱場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程與臨床;2007年01期

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本文編號(hào)：543625