基于Morris方法的微波消融肺组织温度场参数敏感度分析

为了获取微波消融肺组织温度场中组织特性敏感度,采用有限元方法建立微波消融肺组织计算模型,进行电磁场-温度场的耦合,基于Morris方法获取组织电导率(σ)、相对介电常数(ε)、导热率(k)、密度(ρ)、比热容(Cp)和血液灌注率(ωb)的敏感度,建立二维有限元模型.肺组织的σ、ε、k、ρ、Cp、ωb六个参数各设置4个水平,分别获取在50 W、300 s时的微波消融肺组织的消融面积和中心温度,并采用Morris方法,分析各参数对消融面积和消融形状的影响程度.结果表明,血液灌注率、相对介电常数、电导率是对微波消融肺组织的消融区域和消融形状影响较大的参数.

生物组织收缩在微波消融术中的研究进展

微波消融治疗技术具有微创、操作简便、热效率高、患者耐受性好等优点,目前已经成为治疗肿瘤的重要手段。在微波消融过程中,不同生物组织受热会发生不同程度的收缩,影响到消融区域的大小。而生物组织消融区域对评估疗效至关重要,同时在提高临床治疗的有效性和安全性方面也起着重要作用。因此,研究生物组织收缩具有重要的临床意义。本文首先分析生物组织收缩的理论基础;然后对现有生物组织收缩的体外实验和数学模型进行评估和分析;最后总结目前相关生物组织收缩研究中所存在的局限性,并提出今后的研究方向。

微波消融联合液体注射的温度场

为了探讨不同消融功率和肝脏孔隙率条件下,液体注射对微波消融过程中肝脏温度场分布的影响,建立理想的三维对称多孔介质简化模型,模拟微波消融联合液体注射对多孔介质肝脏的作用.在不同的肝脏孔隙率(0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)、不同的输入功率(50、60、70 W)和不同的注射液体(生理盐水或无水乙醇)下分析凝固区域.将肝脏孔隙率由0.10增加到0.30,无注射组的消融区域减小,注射生理盐水组的消融区域减小,注射无水乙醇组的消融区域增大,但消融区域变大或减小的趋势并不明显.当消融功率增加(50~70 W),生理盐水组的消融体积比单纯消融组分别增大54.99%、48.73%、32.71%,消融区域的横径由单纯消融组的2.60 cm扩增至3.40 cm;当消融功率增加(50~70 W),无水乙醇组的消融体积比单纯消融组分别增大71.68%、77.99%、73.39%,消融区域的横径由单纯消融组的2.60 cm扩增至3.55 cm,均能达到完全覆盖较大肿瘤(d=3 cm)的目的.对于生理盐水组,逐渐增加消融功率(50~70 W),消融区域的体积分别增大13.89%和6.19%.对于无水乙醇组,逐渐增加消融功率(50~70 W),消融区域的体积分别增大23.06%和15.92%.结果表明:在液体注射联合微波消融的情况下,凝固范围明显扩大.低功率(50 W)注射液体获得的凝固区域优于高功率(70 W)注射液体获得的凝固区域.

科普教学在“生物力学基础”课程中的应用案例

在面向本科生“生物力学基础”课程的实际教学活动中,针对学生的生物医学工程专业背景及力学基础知识薄弱的客观情况,着力创新科普理念和服务模式,把工程科学、人文历史、思想政治建设串联在科普故事里。在形式上运用互联网技术大力推进科普信息化,在内容上增强科普教育的知识性和趣味性,提高基础理论课程的吸引力和感染力,并在培养大学生正确的世界观、人生观、价值观、科学观等方面起到潜移默化、润物细无声的效果。

思政教育视域下饮食文化教学理念的转变

高等教育在课程建设过程中必须从育人的本质要求出发,从国家意识形态战略高度出发,提炼出落实课程思政的思政元素。而饮食文化是中国传统文化不可或缺的内容,饮食文化教学须结合理工科院校的特点和专业本身的培养目标,确定思政教育视域下饮食文化的教育理念,既要务实,也要务虚,真正提高学生的文化素养,为其树立科学的饮食观打下坚实的基础。

肾交感神经射频消融术的离体实验研究

为了探究肾交感神经射频消融术在不同消融参数下温度场变化情况,采用3D打印技术打印血管并制备生物体模模拟肾动脉,应用质量分数为0.9%的盐溶液模拟血液流动,构建开环式血液循环系统,执行射频消融术.同时采集消融点上方垂直距离为0~8 mm处及血管液体中心处的温度,研究射频消融对血管壁外围组织和血液的影响.液体流速由0.2 m/s上升至0.4 m/s时,血管外围组织与消融点不同距离下的ΔT均呈下降趋势;射频加热时间由2 min增加至4 min时,血管壁外围组织和液体中心的ΔT值均增加,液体中心的最大ΔT值仅0.29℃;位于外围组织的测温点与消融点垂直距离为0、4和8 mm时平均温升值分别为3.90、5.13、0.59℃;温控温度从65℃变化至75℃时,血管外围组织最高ΔT值为6.67℃,液体中心最高ΔT值为2.76℃.射频消融时,液体的快速流动能够带走部分热量,可以起到一定程度的冷却作用,避免组织和血液热损伤;液体流速在0.2 m/s时,组织的温升值最高为2.67℃,液体流速接近层流速度阈值0.4 m/s时组织的温升最高为1.00℃;相比对照组流速为0时组织最高温升5.02℃而言,冷却作用均较为明显;消融时间从2 min增加到4 min对组织和血液的热量累积均具有一定的叠加效应.但是,对于组织,距离射频电极8 mm测温点处的叠加效应比较微弱,达不到治疗温度,对组织影响较小;血管壁外围组织因远离管内血液而热量散失较慢,位于外围组织的测温点与消融点垂直距离为4 mm时升温6.67℃,可实现位于血管外膜4 mm内交感神经纤维的损毁;时间在4 min内和温控温度小于75℃时,液体最大温升不超过2.76℃,可见对血液温升影响较小.本研究基本验证了血管内执行去肾交感神经术的有效性.

Estimation of Temperature Fields in Local Tissues During Intracavitary Hyperthermia

INTRODUCTIONAsthefifththerapyforcancerfollowingoperativemethodsoftreatment,radiotherapy,chemotherapyandimmunizationtherapythyperthermiatreatmenthasbeengenerallyusedinclinicaltreatmentofcancerrecelltyears.Theprimaryobjectforanyhyperthermiatreatmentsys...