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微波热疗中的关键技术及其热点问题

中国组织工程研究与临床康复 2009年第4期13卷 731-734页

作者：艾海明吴水才赵磊高宏建曾毅北京工业大学生命科学与生物工程学院北京市100124

随着热疗工程学及热疗生物学的不断发展完善,微波热疗的治疗效果将得到显著提高。目前微波热疗技术尚未成为常规治疗方案,究其原因是某些关键技术和核心问题没有得到合理解决和完善。微波热疗中的关键技术包括热剂量规划、天线设计、术... 详细信息

随着热疗工程学及热疗生物学的不断发展完善,微波热疗的治疗效果将得到显著提高。目前微波热疗技术尚未成为常规治疗方案,究其原因是某些关键技术和核心问题没有得到合理解决和完善。微波热疗中的关键技术包括热剂量规划、天线设计、术中温度测量、影像引导下的温度实时监控和术后疗效评估。由于个体差异性,比吸收率目前还没有准确值。血管传热带走部分热量从而削弱热疗的疗效,因此比吸收率和血管传热将是微波热疗中研究的热点问题。

关键词：微波热疗温度监测影像监控比吸收率

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一种宽带高增益的微波热疗辐射器的设计

电波科学学报 2010年第1期25卷 151-155页

作者：孙兵江国泰陆晓峰曹毅同济大学生命科学与技术学院上海200092 苏州大学电子信息学院江苏苏州215021 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215021 苏州大学放射与公共卫生学院江苏苏州215021

针对肿瘤微波热疗中常用的矩形微带天线的频带窄、增益低等缺点,提出一种Balun馈电的宽带印刷偶极子天线。分析了该天线等效电路的阻抗特性,在馈线增加调谐枝节来优化天线的阻抗匹配以增加带宽。数值仿真与实测结果表明:该天线的带宽与... 详细信息

针对肿瘤微波热疗中常用的矩形微带天线的频带窄、增益低等缺点,提出一种Balun馈电的宽带印刷偶极子天线。分析了该天线等效电路的阻抗特性,在馈线增加调谐枝节来优化天线的阻抗匹配以增加带宽。数值仿真与实测结果表明:该天线的带宽与增益优于矩形微带天线。基于红外热成像仪测温,在同一实验条件下将Balun馈电的偶极子天线和矩形微带天线分别辐照层叠仿生体模,并对比体模的温度变化,实验表明Balun馈电的宽带印刷偶极子天线具有热效率高的特点,可以满足肿瘤微波热疗的要求。

关键词：宽带高增益辐射器微波热疗印刷偶极子天线

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肝癌微波热疗手术规划系统的设计与实现

北京工业大学学报 2010年第3期36卷 384-388页

作者：高宏建杨春兰赵磊艾海明吴水才程志刚梁萍北京工业大学生命科学与生物工程学院北京100124 解放军总医院超声科北京100853

介绍肝癌微波热疗手术规划系统的设计思路以及系统的具体实现.通过对301医院提供的2例肝癌病人CT图像进行处理,利用该系统获得了最佳的微波热疗参数,制定了合理的手术计划.实验结果表明,该系统能完成肝癌微波热疗手术规划,经进一步完善... 详细信息

介绍肝癌微波热疗手术规划系统的设计思路以及系统的具体实现.通过对301医院提供的2例肝癌病人CT图像进行处理,利用该系统获得了最佳的微波热疗参数,制定了合理的手术计划.实验结果表明,该系统能完成肝癌微波热疗手术规划,经进一步完善,可望应用到临床,为临床医生进行热疗手术提供依据.

关键词：肝脏手术规划微波热疗

肿瘤微波热疗三维温度场热域控制及红外热成像

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北京工业大学学报 2012年第10期38卷 1582-1587页

作者：马国军江国泰陈志宏同济大学生命科学与技术学院上海200092 江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003

研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行... 详细信息

研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行光线投射重建,测量三维有效热域的相对体积,分析讨论正弦调制微波功率和周期对生物组织加热区域内温度分布与三维热域相对体积的影响.结果表明,正弦调制信号控制微波加热可有效控制生物组织内部的温度分布;采用提高正弦调制微波功率、在一定范围内改变调制微波的周期的方式来提高生物组织加热区域内的热效应和热域体积,可为肿瘤微波热疗三维温度场热域控制、观察与测量提供初步依据。

关键词：微波热疗三维温度场正弦调制微波红外热成像

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微波热疗系统的宽带功率分配器的研制

生物医学工程学杂志 2010年第5期27卷 974-977页

作者：孙兵江国泰陆晓峰曹毅苏州大学电子信息学院苏州215021 同济大学生命科学与技术学院上海200092 苏州大学计算机科学与技术学院苏州215021 苏州大学放射与公共卫生学院苏州215021

在微波热疗临床治疗中,当肿瘤体积过大或位置较深时,经常需要多个辐射器对肿瘤组织同时辐照。功率分配器可以将输入的微波信号能量分成多路,能量可以等分或不等分地分配到各辐射器,实现对肿瘤组织的有效加热治疗。研制高隔离度的微带结... 详细信息

在微波热疗临床治疗中,当肿瘤体积过大或位置较深时,经常需要多个辐射器对肿瘤组织同时辐照。功率分配器可以将输入的微波信号能量分成多路,能量可以等分或不等分地分配到各辐射器,实现对肿瘤组织的有效加热治疗。研制高隔离度的微带结构的一分二Wilkinson型功分器,采用三节阶梯阻抗方式,通过对等效电路的阻抗分析,给出设计参数,并基于Ansoft HFSS软件对其结构进行仿真与优化,设计工作频率为2.45 GHz的一分二Wilkinson型功分器。用网络分析仪对实物的测试表明,该功分器带宽大于25%,输出端口隔离度高,而且体积小、易于加工,可以满足微波热疗设备的要求。

关键词：功率分配器宽带微波热疗肿瘤

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基于红外热成像的微波热疗透热深度

强激光与粒子束 2009年第8期21卷 1194-1198页

对临床上常用的2 450 MHz微波在均匀介质中的电透入深度进行了分析,基于生物组织的热波模型,研究了生物组织吸收微波能的热效应;实验采用红外热成像仪测温,以2 450 MHz的微波辐射器辐照均匀的分层仿生体模,根据实验数据对微波热疗中透... 详细信息

对临床上常用的2 450 MHz微波在均匀介质中的电透入深度进行了分析,基于生物组织的热波模型,研究了生物组织吸收微波能的热效应;实验采用红外热成像仪测温,以2 450 MHz的微波辐射器辐照均匀的分层仿生体模,根据实验数据对微波热疗中透热深度进行了研究,说明微波的透入深度和透热深度的区别,并给出微波辐射器的功率、辐照距离和辐照持续时间对透热深度的影响。结果表明:当采用增大功率、延长辐照时间和近距离辐照等手段,都可以提高微波在人体的透热深度,为体外微波热疗中的人体传输模型建立及热疗的无损测温与控温奠定实验基础。

关键词：微波热疗透热深度红外热成像仿生体模

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微波热疗组织水分汽化对温度场的影响研究

生物物理学报 2009年第S1期25卷 509-510页

作者：赵磊吴水才白燕萍杨春兰高宏建北京工业大学生物医学工程中心

肿瘤微波热疗是一种癌症治疗新方法,由于具有微创或无创治疗的特点,因此有着非常广泛的应用前景。

关键词：微波热疗温度场模拟焓

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微波热疗中的温度测量技术

传感器技术 2004年第11期23卷 72-74页

作者：冯辰生潘英俊周大秋吴芳重庆大学光电工程学院重庆400044

概述了微波场中的温度检测技术,指出了它们的优点和存在的不足,提出一种微波热疗中的温度测量技术,实际制作了改进型的热电偶,并对它的抗电磁波干扰性进行了试验和分析,试验结果表明:该改进措施有效、可行。

关键词：微波热疗试验结果分析制作优点温度测量改进措施热电偶温度检测

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微波热疗腔内辐射器性能表征的应用研究

中华放射肿瘤学杂志 2003年第1期12卷 53-54页

作者：李丰彤王海磐天津医科大学附属肿瘤医院放射治疗科 300060

肿瘤热疗是用物理方法使肿瘤产生热生物效应的治疗方法。近20年来，多学科协作攻关对这一治疗方法有了较深入的认识。组织受热后的温度场分布对于评价加热机的性能以及改善加热场的分布具有重要意义。热辽腔内辐射器的温度特性曲线是由... 详细信息

肿瘤热疗是用物理方法使肿瘤产生热生物效应的治疗方法。近20年来，多学科协作攻关对这一治疗方法有了较深入的认识。组织受热后的温度场分布对于评价加热机的性能以及改善加热场的分布具有重要意义。热辽腔内辐射器的温度特性曲线是由许多物理特性决定的。对其性能的评价是以模型研究为基础的，模型研究可得到各种不同物理参数下加热曲线的实际测量曲线以及模型内电场的能量比吸收率（SAR）和温度分布的确定。为了评价辐射器性能及更好地指导临床治疗方案的优选，特进行了以下实验。

关键词：微波热疗腔内辐射器性能表征应用肿瘤