在甲状腺激光切除中预测切除区域的数学模型的临床前评估

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 手术技术 手术技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 精确预测激光切除 (LA) 区域大小和治疗组织体积对于有效的甲状腺治疗至关重要.
• 现有的模型可能无法充分考虑LA期间组织光学和热性质的动态变化.

研究的目的:

• 开发和验证3D模拟模型,用于计算LA区域大小和估计甲状腺应用中的治疗组织体积.
• 通过比较模拟数据与体内动物实验结果来评估模型的可预测性.

主要方法:

• 开发了一个3D模拟模型,其中包含了动态光学和热组织特性.
• 甲状腺LA在10只约克郡猪身上使用1064nm多源激光在两个能量设置 (1,400 J和1,800 J) 中进行.
• 模型预测与总体组织学和试验测量除尺寸和体积的实验测量进行了比较.

主要成果:

• 模拟模型与实验数据对纵向长度,宽度,切除体积和球性有很好的一致性.
• 实验数据显示,大多数参数的标准偏差≤0.7毫米的剥离区域具有很好的可重现性.
• 模拟和实验除体积分别为0.62mL与0.6mL在1,400J和1.06mL与1.12mL在1,800J.

结论:

• 开发的3D数学模型准确地预测甲状腺组织中的凝结性缩和LA区域尺寸.
• 该模型的模拟数据成功地集成到计划软件中,以指导甲状腺小癌的LA程序.
• 这种经过验证的模型为甲状腺激光切除治疗提供了更好的可预测性.