一种基于单针实测的生物组织特性参数表征方法技术

本发明专利技术公开一种基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，包括：步骤1，通过射频热消融实验，得到功率分布函数；步骤2，在COMSOL Multiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立射频温度场仿真模型；步骤3，对生物组织特性参数进行敏感性分析；步骤4，基于参数敏感性分析结果，利用单针实测数据获得敏感性参数的精确表征函数；步骤5，利用获得的特性参数的精确表征函数进行温度场仿真，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，解决现有技术中因生物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】
一种基于单针实测的生物组织特性参数表征方法
本专利技术涉及一种基于单针实测的生物组织特性参数表征方法，尤其是利用拟合公式获得射频消融过程中生物组织敏感性特性参数的精确表征形式。
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。目前，射频热消融技术因微创、治疗效果显著等优点而在医院中得到了广泛应用，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。目前，通常采用有限元仿真技术来获得肿瘤消融区域的温度场分布情况。肿瘤加热过程中会导致生物组织特性参数发生改变，但特性参数如何影响温度场模型仍是未知的。目前，在温度场仿真模型的常规研究中，通常无法获得模型参数随温度的实际变化，模型参数一般根据参考文献采用固定值，从而导致仿真温度的精度参差不齐。公开号为CN102008351A的专利公开了一种射频损毁仪温度场分布的获取方法，其获得了特定中心温度下的温度场分布函数，具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过射频热消融实验，得到功率分布函数；步骤2，在COMSOL Multiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立射频温度场仿真模型；步骤3，对生物组织特性参数进行敏感性分析；步骤4，基于参数敏感性分析结果，利用单针实测数据获得敏感性参数的精确表征函数；步骤5，利用获得的特性参数的精确表征函数进行温度场仿真，并与实测数据进行对比以验证温度场分布模型的精确性。

【技术特征摘要】
1.一种基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过射频热消融实验，得到功率分布函数；步骤2，在COMSOLMultiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立射频温度场仿真模型；步骤3，对生物组织特性参数进行敏感性分析；步骤4，基于参数敏感性分析结果，利用单针实测数据获得敏感性参数的精确表征函数；步骤5，利用获得的特性参数的精确表征函数进行温度场仿真，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所述的基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，其特征在于，步骤1具体为通过RFA-I消融仪伞形电极和仿肝组织体模进行热消融实验，消融时间为6分钟，中心电极恒定温度为90℃，温升速率为30℃/分钟，其包括以下步骤：步骤1.1，在热消融实验中，对消融区的七个点进行实测，获得实测温度，选取P1点作为反馈点，利用1-6点实测温度与仿真温度进行对比，验证仿真模型的可靠性；步骤1.2，导出热消融期间的功率数据，利用拟合软件1stOpt(7D-SoftHighTechnologyInc.,Beijing,China)对功率数据进行拟合，获得功率P随时间t的变化函数P(t)。3.如权利要求2所述的基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，其特征在于，步骤2具体为在COMSOLMultiphysics软件中，建立几何模型，设置物理参数，定义边界条件和初始条件，利用麦克斯韦电磁方程和Pennes传热方程获得温度场仿真模型，其中，V表示电压源，由功率公式可知其中，R为组织的等效电阻值。4.如权利要求3所述的基于单针实测的生物组织特性参数精确表征方法，其特征在于，步骤3具体为对生物组织特性参数进行敏感性分析；在Minitab软件中通过DOE设计32组实验安排，并对32组实验在Comsol软件中进行仿真，采用基于方差分析理论的方法获得各特性参数的贡献率SS％，其包括以下步骤：步骤3.1，确定生物组织特性参数范围，并在Minitab软件中通过D...

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