激光热疗治疗小鼠肿瘤组织的温度仿真模型

作     者：龙珊 徐媛媛 周非凡 王博 曾亚超 付艳 胡佳 陈殿君 杜楠 李晓松 Long Shan1 , Xu Yuanyuan1 , Zhou Feifang2, Wang Bo 3, Zeng Yachao4 , Fu Yan3,Hu Jia3, Chen Dianjun3, Du Nan3, Li Xiaosong3

作者机构：锦州医科大学附属中国人民解放军总医院第一附属医院研究生培养基地北京100048 美国中央俄克拉荷马大学美国73034 中国人民解放军总医院第一附属医院肿瘤二科北京100048 中科院大连化学物理研究所辽宁大连116000 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2018年第38卷第1期

页      面：142-149页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(项目编号:81572953) 

主　　题：激光热疗 温度分布 吲哚菁绿 蒙特卡洛 COMSOL Muhiphysics 

摘      要：目前应用激光热疗治疗肿瘤的研究比较多,但是激光联合光敏剂治疗肿瘤过程中肿瘤组织的三维温度分布的研究比较少。为了分析激光热疗过程中肿瘤及周围组织的三维温度分布情况,本实验首先运用红外热像仪监测激光联合吲哚菁绿治疗荷乳腺瘤小鼠过程中肿瘤表面的温度变化;其次,运用蒙特卡洛(Monte Carlo)原理模拟激光在生物组织中的光分布,进一步利用COMSOL Multiphysics构建激光热疗过程中肿瘤及周围组织温度的三维分布仿真模型。结果显示实际测量肿瘤表面最高点温度和仿真模拟肿瘤表面最高点温度分布吻合度较好;有光敏剂的肿瘤组织温度比没有光敏剂的肿瘤组织温度升高约20℃;模型中可见肿瘤组织不同部位温度可相差15℃左右。该模型可以分析肿瘤以及周围组织的温度时空分布情况,了解激光热疗治疗肿瘤的效果,该模型为激光热疗的应用提供参考作用。