计算机辅助微波热场的动态模拟在肝癌微波凝固治疗中的研究

目的建立超声引导下微波凝固治疗肝癌的微波热场的计算机动态模拟预测体系并验证其准确性.方法通过在仿肝组织的等效体模中沿微波辐射天线三维空间上精确的布点,采集到加热初始段的温升曲线,求得不同功率下组织的比吸收率(SAR).根据生物传热方程,利用有限元的方法建立了微波热场计算机模拟体系,通过大量的离活体动物实验和临床研究对该模拟系统进行了校验.结果在离体实验中,模拟温度曲线和实测温度曲线比较,单导二者91.4%的位点有很好的吻合性,双导二者88.9%的位点有很好的吻合性.模拟凝固体积与实测凝固体积85.6%的标本吻合性很好.活体实验显示,血流灌注对组织的温升有重要的影响,在其他条件相同的情况下,不同的血流灌注率对温升的影响可以相差30℃.在临床治疗中,实测温度曲线和模拟温度曲线两者67.3%位点有很好的吻合性.为保证一次完全凝固较大的肿瘤,需采用多电极同时穿刺以凝固肿瘤,本研究通过计算机模拟求得了保证两电极之间无冷区而凝固范围最大的最佳电极间摆放距离及组合热场的分布,并通过离、活体实验和临床肝癌病人的测温进行了校验.结论上述系列研究结果显示,用有限元的方法计算机模拟和预测微波热场是可行和可靠的,这一系统的建立,为动态调控微波热场和一次完全凝固较大的肿瘤奠定了理论和技术基础.     

超声引导下植入式微波热场在体模中的研究

目的 探讨植入式微波在仿肝组织体模中热场的分布规律。方法 在体模实验中每次精确布16个点，每点重复5～9次，测量温度的分布，并求解组织的比吸收率（special absorption rate,SAR）。在Pennes生物热方程的基础上，推导建立肝癌植入式微波热疗的热作用数学模型，借助有限元法对三种加热功率、作用时间（60W5min、50W10min、40W30min）下温度分布进行广泛的模拟计算和预测。结果 通过体模实验确定了SAR分布。在r方向呈指数衰减，θ方向为余弦拟合，z方向呈三次多项式拟合，且前向温升大于后向。三种功率下SAR分布不同，并且SAR与功率分布之间没有线性关系。在SAR基础上，计算机动态模拟重建微波热场。结论 肝体模实验证明微波热场的分布呈以天线为中心向外有规律的依次递减，该规律可通过计算机模拟重建，模拟重建的热场具有三维动态连续监测的特点。这为临床微波治疗肝癌中有效调控热场的温度奠定了理论和技术基础。     

双电极植入式微波辐射三维热场的研究

目的监控双极植入式微波辐射在治疗肝癌中的三维热场,探索计算机模拟预测温度场的方法;研究双导热场的温升规律,为临床一次性完全覆盖凝固较大肝肿瘤提供有效方法。方法在单导电极微波热场的基础上,采用计算机模拟,得到三种不同功率及作用时间下（４０Ｗ３０ｍｉｎ,５０Ｗ１０ｍｉｎ,６０Ｗ３００ｓ）双针摆放的最佳距离。在离体猪肝对１５６个点次进行了双电极微波辐射的测温,以对计算机模拟结果进行检验、校正。结果在计算机给定两针最佳摆放距离情况下,离体猪肝温升曲线及凝固范围实测与模拟值均有较好的吻合性。４０Ｗ３０ｍｉｎ两微波天线距离２．２ｃｍ时,凝固范围为６．０ｃｍ×６．０ｃｍ;５０Ｗ１０ｍｉｎ两微波天线距离１．６ｃｍ时,凝固范围为４．７ｃｍ×５．３ｃｍ;６０Ｗ３００ｓ两微波天线距离１．２ｃｍ时,凝固范围为３．９ｃｍ×４．９ｃｍ。结论双微波电极同时植入,可以形成较大的凝固性坏死范围,为临床一次原位整体灭活较大肝肿瘤提供了技术条件。根据热场叠加的基本理论及实验模拟研究结果,为今后计算机模拟组合复杂热场,超声引导凝固较复杂形态肝肿瘤奠定了基础。     

离体犬前列腺经尿道微波热场的计算机模拟研究

目的 研究前列腺微波热场的分布规律,探讨计算机模拟经尿道前列腺微波辐射热场的可行性.方法 根据前列腺的大小选择微波治疗的最佳时间/功率组合(30 W/180 s),用计算机模拟该时间/功率组合下的微波热场分布情况.对54个离体犬前列腺进行324(54×6)个点次的实际测温,验证计算机模拟热场的准确性.结果 30 W/180 s条件下计算机模拟的温升曲线与实际测温曲线有较好的一致性(占96.29%),两者的时点平面热场分布的规律相符.结论 用计算机模拟离体犬前列腺热场分布可靠准确,这一方法可用于微波治疗前列腺增生时热场的预测和精确调控.     

自制肝肿瘤微波治疗仪的实验研究和临床试用

目的　采用自制肝肿瘤微波治疗仪在超声导向下对肝组织进行微波辐射的实验研究和微波治疗肝癌的临床试用。方法　选择离体新鲜猪肝、健康动物 (猪、犬 )及 2例肝癌患者 ,在超声导向下对肝脏及肿瘤植入微波天线 ,以不同功率、不同时间作用于肝组织和肝肿瘤 ,解剖实验动物 ,观察声像变化规律。结果　离体肝及活体动物肝 ,在微波功率 2 0～ 70W ,作用时间 60～ 3 60s ,逐次搭配作用形成凝固性坏死灶 ,大小范围为 8mm× 5mm× 4mm～ 3 6mm× 2 9mm× 2 4mm ,形态呈椭球形。微波作用区中心温度 10 8℃ ,边缘温度 ( 5 0± 5 )℃。2例肝癌患者微波治疗获得成功。结论　微波辐射选用条件以 60W、180s为好 ,所形成的凝固区范围与国内外报道相似 ,证明自行研制的肝肿瘤微波治疗仪是成功的。 2例肝癌患者的微波治疗取得满意效果。     

植入式水冷915 MHz与2450 MHz微波消融的猪活体肝脏的实验对比

目的 对比植入式水冷915 MHz和2450 MHz微波在活体猪肝脏消融实验中的消融范围及热场特性.方法 根据频率不同分两组实验.915 MHz和2450 MHz微波天线沿特制支架插入活体猪肝脏后,平行天线裂隙旁开5 mm、10 mm、15 mm、20 mm 间距的A(5,0)、B(10,0)、C(15,0)、D(20,0)四点分别放置测温针,均以60 W、600 s条件辐射,计算机采集测温数据,消融后测量消融区范围并比较两组消融范围的大小,分析温升曲线并比较两组的温升速率及所达最高温度.结果 915 MHz微波较2450 MHz微波在活体猪肝消融中可获得更大的消融横径和纵径;915 MHz微波和2450 MHz微波两者距离天线越近的位点温升速率越快,所达最高温度亦越高;对应B、C、D点上915 MHz微波较2450 MHz微波具有更快的温升速率及更高的温度.结论 915 MHz微波与2450 MHz微波相比,915MHz微波可获得更大的消融范围,具有更高的热效率.     

超声引导微波介入治疗大肝癌的临床评价

目的进一步探讨超声引导下微波治疗大肝癌的可行性和疗效.方法采用分次多点多部位由深到浅低功率长时间分段微波凝固,对15个共39 kg猪肝和5只狗进行了实验研究,并对126例大肝癌患者的151个结节进行超声引导下微波介入治疗研究.结果微波治疗后形成两个或多个坏死区叠加,凝固性坏死区加大.离体猪肝坏死区大小平均达到6.08 cm×5.95cm,活体狗肝坏死区大小均为4.98 cm×5.99cm.临床组所有病例治疗后全身情况好转,症状减轻或消失,食欲明显增加,58例甲胎蛋白(AFP)降致正常;59例AFP值明显下降.患者肝功能均有改善,生活质量、生存率提高.超声显示肿块缩小,肿瘤内血流消失或减少,其中38例超声引导下多点活检中21例肝肿瘤完全坏死,17例不完全坏死;97例CT检查83.5%肿块缩小,49%无强化.大肝癌治疗有效率(CR PR)69.7%,NC 30.3%;1、2、3、5年生存率分别为68.6%、49.1%、39.3%、18.9%.微波联合肝动脉化疗栓塞(TAE)治疗有效率和生存率均高于单纯微波和TAE组,无其他严重并发症发生.结论改进微波治疗方法,可有效扩大病灶坏死区,超声引导微波介入治疗大肝癌是一种安全、可行,具有一定疗效的方法.     

微波消融术治疗肝癌20例报告

目的探讨微波消融术治疗肝癌的临床疗效。方法对20例肝癌患者共21个结节采用经皮微波消融治疗。结果 20例患者,1次消融（含多点）18例,2次消融2例。20例患者治疗1个月后CT、磁共振检查显示,直径≤5 cm肿瘤完全消融率为100%,1例8 cm肿瘤患者和1例6 cm肿瘤患者行第2次消融。本组治疗过程中无一例出现穿刺道出血、感染等并发症。随访1～36个月,死亡5例,1、2、3年的累计生存率分别为90%、80%、75%。结论微波消融术是治疗肝癌有效和安全的方法,但对较大肿瘤局部复发率较高。     

超声引导微波热凝固结合肝动脉栓塞化疗治疗肝癌

目的　评价肝癌肝动脉栓塞化疗后联合微波热凝固治疗的效果和安全性。方法　 18例经组织学证实的肝癌患者 ,14例为原发性肝癌 ,4例为转移癌。共 2 8个结节 ,肝动脉栓塞化疗后 1～ 2d内进行超声引导下微波热凝固治疗。结果　 19个直径 <5cm的结节完全性坏死 ,9个直径≥ 5cm的结节中 5个完全坏死 ,无严重并发症发生。结论　肝动脉栓塞联合超声引导下微波热凝固是治疗肝癌的一种有效方法     

醋酸注射及微波凝固治疗兔肝VX2肿瘤的实验研究

目的　探讨醋酸注射及微波凝固治疗兔VX2 肝癌效果 ,并将二者进行对照研究。方法　将18只兔的 2 0个VX2 肝癌结节随机分为微波治疗组与醋酸治疗组 ,分别给予超声引导下醋酸注射及开腹直视下微波凝固治疗 ,治疗后行能量多普勒条件下超声造影 (Levovist)评价其疗效。标本行病理检查。结果　瘤内注射醋酸后呈现大部肿瘤组织及周边正常肝组织不规则坏死 ,病理证实为多处点片状或灶状坏死。微波治疗后呈现长椭圆形凝固区 ,病理证实为治疗后即刻为不完全坏死 ,2周后显示为完全坏死。结论　醋酸注射治疗凝固坏死程度强 ,但弥散性强 ,凝固范围不固定 ;微波热场分布均匀 ,坏死范围稳定可靠。