集束型水冷微波消融天线的热场特性

 单一发射极的水冷却微波天线对于直径<3 cm 的肿瘤已有很好的治疗效果,但是对于体积较大的肿瘤治疗效果并不理想.本研究基于一种新型集束型微波天线,讨论在不同功率和时间下,有效消融区域的形态、温度分布等特性.采用不同微波功率和时间对离体牛肝进行消融,记录测温点的温度上升曲线,并测量消融尺寸.结果表明:15 min 内,40 W 最大消融面积为25.627±2.400 cm²,最大消融体积为81.655±3.500 cm³,消融区域横纵比0.660±0.020.15 min 内,60 W 最大消融面积为49.803±2.900 cm²,最大消融体积为244.965±4.000 cm³,消融区域横纵比0.777±0.010.当肿瘤横径<5.3 cm,纵径<6.9 cm时,建议使用40 W 的加热功率.当消融肿瘤体积较大,肿瘤形状为类圆形时,建议使用60 W 的加热功率.进行消融手术尽量使用小功率、长时间的治疗方式,可使临床医生准确控制消融范围,避免消融其他器官组织.     

肝癌恒功率介入微波热凝固术的有限元模拟

介入微波热凝固疗法(invasive microwave coagulation, IMC)是一种新发展起来的治疗肝癌的方法. 具体讨论了恒功率IMC疗法. 对交替相控加热方式和一种大血管传热模型进行了三维的有限元模拟. 目的在于研究: 1) 介入微波交替相控加热的降低凝固区峰值温度和减小“过热区”大小的效能(有时峰值温度可高达140℃); 2) 模拟了大血管的生物传热模型, 以研究在IMC治疗中大血管对周围组织传热和热凝固区形态的影响. 并且将模拟结果和相应的活体猪实验结果进行对比. 研究的结果包括: (ⅰ) 交替相控加热方式能有效地降低凝固区的峰值温度, 并能缩小“过热区”的大小, 提高治疗的安全性; (ⅱ) 由于大血管冷却而造成的“过冷区”热量损失很大, 解释了为什么临床中在对靠近大血管的肿瘤进行IMC治疗前实施肝大血管阻断术是一种实用的方法; (ⅲ) 提出了大血管影响半径(Rev)参数, 为临床上进行大血管阻断术提供了理论依据.