激光消融生物软组织热效应的数值模拟和实验研究

摘要：

针对激光消融中的关键参数(功率、时间、流速)与消融参数(长短轴和体积)之间的关系进行研究,进行离体组织热效应定量分析,为激光消融手术设备及临床应用提供理论依据及方法指导.选取新鲜猪肝,采用激光生成器(980 nm)和水冷设备,在不同输出功率(0.5、3.0、5.0、7.0、10.0、12.0、15.0 W)和不同时间(0～200 s)下进行消融,确定最佳的消融功率范围和安全消融边界.之后重复消融过程使用功率(10.0、12.0、15.0 W)和不同的时间(1、2、3 min),根据消融组织的冷冻切片,通过k邻近算法量化图像信息,并利用Origin软件进行拟合,定量研究输出功率、时间与热损伤区域长短轴和体积之间的关系.结果表明,激光消融的核心温度提升迅速,对于消融范围的控制能力强.图像分割算法对消融结果图有良好的量化效果,可有效获取消融的长短轴数据.建立长轴、短轴和体积关于激光器功率和消融时间的数学模型,验证所建立的数学模型能通过激光器功率和消融时间有效估计有效消融体积,模型平均误差率在4％～10％,消融体积精度为0.2 cm.研究结果可以为激光消融在临床治疗和激光器性能验证上提供参考.

关键词：激光消融、组织热效应、定量分析、体积模型

所属期刊栏目：40

分类号：R318(医用一般科学)

资助基金：浙江省重大科技专项重点社会发展项目2014C03017

在线出版日期：2021-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：124-128