基于光譜的微波熱療療效評(píng)估模型及系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:基于光譜的微波熱療療效評(píng)估模型及系統(tǒng)研究
更多相關(guān)文章: 光學(xué)參數(shù) 腫瘤 Labwindows 有限元 溫度場(chǎng)
【摘要】:微波熱消融作為一種新型腫瘤治療方法已在臨床上得到了廣泛應(yīng)用,該技術(shù)具有創(chuàng)傷小、消融區(qū)域大、治療效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。微波消融治療中,如何預(yù)測(cè)不同微波劑量作用下的消融效果及準(zhǔn)確控制消融區(qū)域的大小和形狀是亟待解決的重要問(wèn)題。本論文針對(duì)上述問(wèn)題,利用有限元仿真軟件設(shè)計(jì)了一種微波熱消融評(píng)估模型,用于對(duì)微波熱療術(shù)前和術(shù)中腫瘤消融區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。同時(shí),本論文將近紅外光譜技術(shù)與微波熱消融仿真模型進(jìn)行結(jié)合,設(shè)計(jì)了一套完整的微波熱療療效評(píng)估系統(tǒng),為臨床手術(shù)療效的實(shí)時(shí)評(píng)估提供了重要依據(jù)。論文主要研究?jī)?nèi)容包括:1、研究了目前腫瘤的熱療技術(shù),根據(jù)微波熱消融技術(shù)在臨床應(yīng)用上存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了療效評(píng)估的解決方案;2、研究并建立了微波熱消融腫瘤仿真模型,采用隨溫度變化的動(dòng)態(tài)生物熱物性參數(shù)和電學(xué)參數(shù)作為組織參數(shù),動(dòng)態(tài)地計(jì)算電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng),獲得了更實(shí)用的仿真模型。同時(shí),設(shè)計(jì)了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案,并驗(yàn)證了仿真結(jié)果的有效性;3、完成了微波熱消融腫瘤療效評(píng)估系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件部分主要實(shí)現(xiàn)了微波熱消融系統(tǒng)、溫度實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)、光學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)。軟件部分實(shí)現(xiàn)了3D模型顯示,溫度、光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)顯示,儀器自動(dòng)連接功能等。軟件利用仿真模型溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)作為評(píng)估預(yù)測(cè)腫瘤消融區(qū)的依據(jù),具有較高的準(zhǔn)確性和有效性。本論文的主要貢獻(xiàn)在于采用基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的以溫度為自變量的動(dòng)態(tài)組織參數(shù),建立了臨床常用微波針的仿真模型,并在仿真過(guò)程中循環(huán)更新組織參數(shù)值以實(shí)現(xiàn)微波消融過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算;同時(shí)將近紅外光譜技術(shù)作為微波熱療手術(shù)過(guò)程中監(jiān)測(cè)腫瘤熱消融程度的手段,更準(zhǔn)確有效地反應(yīng)了組織的損毀情況。本論文的研究結(jié)論,在微波熱療療效評(píng)估中具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:光學(xué)參數(shù) 腫瘤 Labwindows 有限元 溫度場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R730.5;TN015
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 注釋表10-11
- 縮略詞11-12
- 第一章 緒論12-17
- 1.1 腫瘤治療方法及熱療技術(shù)12-13
- 1.2 微波熱療技術(shù)介紹13-14
- 1.3 微波熱療技術(shù)的優(yōu)勢(shì)14
- 1.4 微波熱療存在的問(wèn)題14-15
- 1.5 論文研究?jī)?nèi)容15
- 1.6 論文構(gòu)架15-16
- 1.7 本章小結(jié)16-17
- 第二章 基礎(chǔ)理論介紹17-24
- 2.1 有限元方法和仿真軟件17-19
- 2.1.1 有限元方法17-18
- 2.1.2 仿真軟件介紹18-19
- 2.2 微波熱效應(yīng)和生物傳熱學(xué)理論19-22
- 2.2.1 微波熱效應(yīng)基本理論19-20
- 2.2.2 生物組織傳熱的特點(diǎn)及基本模型20-22
- 2.3 近紅外光譜技術(shù)22-23
- 2.3.1 近紅外光譜技術(shù)原理22
- 2.3.2 生物組織光學(xué)特性22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第三章 微波熱消融腫瘤傳熱模型研究24-34
- 3.1 微波熱消融仿真研究現(xiàn)狀24
- 3.2 仿真模型的構(gòu)建24-27
- 3.2.1 幾何模型的建立24-25
- 3.2.2 仿真采用的物理模型25-26
- 3.2.3 仿真模型參數(shù)設(shè)定26-27
- 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果27-30
- 3.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程27
- 3.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果27-30
- 3.4 微波熱消融仿真模型的準(zhǔn)確性驗(yàn)證30-33
- 3.4.1 微波熱消融離體豬肝組織實(shí)驗(yàn)研究30-31
- 3.4.2 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比31-33
- 3.5 本章小結(jié)33-34
- 第四章 微波熱消融溫度場(chǎng)仿真軟件設(shè)計(jì)34-42
- 4.1 軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)介紹34-36
- 4.1.1 軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境34-36
- 4.2 微波熱消融溫度場(chǎng)計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)36-41
- 4.2.1 軟件功能介紹37-38
- 4.2.2 軟件功能具體實(shí)現(xiàn)38-41
- 4.3 本章小結(jié)41-42
- 第五章 微波熱消融腫瘤療效評(píng)估系統(tǒng)建立42-55
- 5.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成42-48
- 5.1.1 微波消融系統(tǒng)42-47
- 5.1.2 溫度采集系統(tǒng)47
- 5.1.3 光學(xué)參數(shù)采集系統(tǒng)47-48
- 5.2 微波熱消融腫瘤療效評(píng)估軟件系統(tǒng)48-54
- 5.2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹48-49
- 5.2.2 評(píng)估軟件功能介紹49-51
- 5.2.3 評(píng)估軟件運(yùn)行流程介紹51-54
- 5.3 本章小結(jié)54-55
- 第六章 總結(jié)和展望55-57
- 6.1 論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)55
- 6.2 展望55-56
- 6.3 小結(jié)56-57
- 參考文獻(xiàn)57-63
- 致謝63-64
- 在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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,本文編號(hào):747411
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