射频体外加温体模内热场分布研究

目的对于热疗,最需要解决的问题是体内的热场分布检测及其调控。本课题主要研究3MHz短波容性加温治疗时非均匀体模内热场分布之规律。用以为临床治疗提供定量依据。方法采用Maxwell方程,对非均匀模体内两及三极板射频加热条件下的电场分布特性进行了计算研究。并自制400mm×220mm×220mm肌肉等效均质体模及220mm×220mm×220mm之非均质体模。在体模内有效加温容积内垂直和水平放置100mm×25mm的猪骨各1根;并放置100mm×5.6mm的硅胶导管1根,12mm×0.7mm的订书针1根作为金属材料。用抗干扰热电偶型数字化实时测温仪进行实时动态同步测温。加热仪采用3MHz肿瘤射频热治疗仪,最大输出功率400W。结果3MHz短波容性(射频)加温治疗之治疗深度可达200mm。其电势分布表现在一是发散得很开。二是有边缘聚集效应。三是非均组织对电场有较大影响。在体模中心水平平面,有效加热范围为50%。非均匀体模内不同介质周围有不同的温升规律。结论1.在使用合适的耦合水袋时,中心温度比表面温度晚约4min达到设定温度。而水袋温度平均每4min上升1℃。因此,可通过降低表面水袋1℃的办法使得中心温度与表面温度在控温时保持一致。2.恒温后10min,金属旁2.5mm处的温度比体模中心的温度可高出约3℃。3.导管旁和骨旁的温度实际升温与中心升温基本一致。因此,在加热区域有骨或引流管时,射频热疗是安全的。4.反射波的调节能力对热场分布有决定性作用。

Study on Thermal Map Distribution in Phantom by Short Wave Capacitance Coupled Heating