一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法技术

本发明专利技术公开一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，包括：在COMSOL Multiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立微波热消融温度场仿真模型；基于仿真模型对体模组织特性参数进行敏感性分析；执行微波热消融实验，利用测温针对消融区的七个点进行实测，获得实测温度；基于参数敏感性分析结果，利用反馈针实测数据获得特性参数的精确表征形式；利用特性参数的精确表征形式进行温度场仿真，并与实测数据进行对比以验证温度场分布模型的精确性。采用本发明专利技术的技术方案，解决现有技术中因组织特性参数的不确定性而导致无法精确获得温度场分布的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法
本专利技术属于热消融温度场仿真
，尤其涉及一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法。
技术介绍
肝肿瘤是人类生命安全的最大威胁之一，在中国是肿瘤导致死亡的第二杀手，因此肝肿瘤的有效治疗已成为亟待解决的社会问题。微波热消融技术因微创、治疗效果显著等优点而在临床中得到了广泛应用，已成为治疗人体肝肿瘤行之有效的方法，但热消融的质量仍主要取决于临床医生的经验，缺乏客观依据。在临床手术中，肝肿瘤的热凝固区常采用54℃作为边界阈值。因此，需要热消融温度场的精确表征以提高热消融手术的科学性。微波消融的基本原理是将微波天线经皮插入肿瘤组织内，通过微波加热使细胞蛋白凝固甚至变性，从而杀灭肿瘤细胞并且达到治疗目的。目前常用的临床微波热消融装置为恒功率微波热消融仪，例如，915MHz和2450MHz微波消融仪，其利用恒定的功率(例如，40W、50W、60W等)获得所需的热凝固效果。现有技术中，基于电磁方程和生物传热方程的有限元仿真已成为预测微波热消融温度的有效方法，其中特性参数随温度的变化对仿真结果具有显著影响，但特性参数如何影响温度场模型仍是未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在COMSOL Multiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立微波热消融温度场仿真模型；步骤2，基于仿真模型对体模组织特性参数进行敏感性分析；步骤2.1，确定仿肝组织特性参数的取值范围，并在Minitab软件中通过DOE设计有关特性参数的实验，在Comsol软件中进行仿真；步骤2.2，基于方差分析理论对仿真结果进行特性参数敏感性分析，获得各参数的方差贡献率SS％；步骤3，执行微波热消融实验，利用测温针对消融区的七个点进行实测，获得实测温度，其中选取一根针作为反馈针，另外六根针作为验证针；步骤4，基...

【技术特征摘要】
1.一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在COMSOLMultiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立微波热消融温度场仿真模型；步骤2，基于仿真模型对体模组织特性参数进行敏感性分析；步骤2.1，确定仿肝组织特性参数的取值范围，并在Minitab软件中通过DOE设计有关特性参数的实验，在Comsol软件中进行仿真；步骤2.2，基于方差分析理论对仿真结果进行特性参数敏感性分析，获得各参数的方差贡献率SS％；步骤3，执行微波热消融实验，利用测温针对消融区的七个点进行实测，获得实测温度，其中选取一根针作为反馈针，另外六根针作为验证针；步骤4，基于参数敏感性分析结果，利用反馈针实测数据获得特性参数的精确表征形式；步骤5，利用特性参数的精确表征形式进行温度场仿真，并与实测数据进行对比以验证温度场分布模型的精确性。2.如权利要求1所述的基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，步骤1中的仿真模型为：其中，ρ为组织密度，SAR为比吸收率，T为温度，t为时间，c为比热容，k为导热率。3.如权利要求1所述的基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宏建，王笑茹，吴水才，白燕萍，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11