功能近红外光谱微波热疗疗效评估因子的研究

我们利用功能近红外光谱(fNIRs)技术进行肿瘤微波热消融实时组织参数测试,并探索一种新的实时疗效评估因子。选用新鲜离体猪肝作为实验标本,选用一定微波功率和时间组合进行热消融实验,利用fNIRs系统实时采集消融靶区特定位置的约化散射系数(μs’)和温度。μs’和温度随时间指数增长,测试点距微波消融针越近,μs’和温度上升越快,μs’达到一定的数值后趋于稳定,消融结束后处于稳定状态,和热消融结果比较可以确认μs’是一个较好的消融效果实时评估因子。光学参数μs’可以作为热消融的疗效评估因子,本研究将来为临床应用打下基础。     

基于反射光谱特征的肝组织热损伤动态分析

本研究针对目前肝组织热损伤近红外光谱分析方法无法准确区分血红蛋白等主要吸光物质的问题,利用组织反射光谱在不同加热条件下的变化速率差异,分析了反射光谱变化与组织不同物质热损伤的关联。实验结果表明,利用不同波段的光谱变化速率差异可以监测肝组织损伤进程,并准确判断含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的热变性过程。这一方法有助于将近红外光谱技术应用于组织热损伤过程不同物质的热变性分析,进一步提高其在热消融过程实时疗效评估中的应用价值。     

肝癌微波消融中热损伤参数分析

目的肝癌微波消融研究中,局部热损伤监测和消融仿真计算通常采用Arrhenius模型进行热损伤分析,该模型主要包括活化能Ea和频率因子A两个热损伤参数,然而现有肝脏热损伤参数缺少动力学特性和预测效果对比分析。方法本文采用Arrhenius模型从不同参数所描述的损伤速率和不同温度下的损伤进程方面阐述了其差别,并通过微波消融实验过程的温度数据分析了其对消融损伤的预测效果。结果分析数据表明,Ea(J/mol)和A(s^-1)分别为2.769×10^5和5.51×1041、2.577×10^5和7.39×10^39、1.200×10^5和4.016×10^17的3组参数较适用于消融边界处的损伤计算。结论本文对不同参数的对比有助于指导肝癌消融研究中合理选择热损伤参数进行热损伤分析,从而提高消融手术计划和术中疗效评估的准确性。     

微波消融有效消融体积模型实验研究

针对微波消融治疗需要监测消融区域的温度变化状态和获取有效消融体积的问题,通过离体猪肝实验,分析了消融区域的温升规律并建立了微波消融有效消融体积的数学模型。共进行了112例离体猪肝实验,采用40~70 W的不同微波功率和300~600 s的不同作用时间进行微波消融。实验在70 W微波功率作用下,实时采集了距离微波消融针5、10、15、20 mm处的毁损区域温度,对采用不同微波功率和作用时间得到的有效消融区域的短径、长径及体积数据进行了分析,并利用1stopt软件进行拟合。结果显示,消融区域不同位置的升温速度不同,距离微波针5 mm位置的升温速度为20 mm处的10倍左右;得到了有效消融区域的短径、长径和体积有关微波功率和作用时间的离体组织数学模型。消融区域的温升状态监测和有效消融体积模型的建立,有助于优化微波消融的术前治疗计划和进行实时消融治疗的效果评估。