微波切除过程中的肝脏组织变形和热效应研究 - 活体外和数值建模研究

科学领域:

• 医学成像和干预性放射学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 热废除疗法 热废除疗法

背景情况:

• 微波除 (MWA) 通过热效应诱导组织变形,影响手术结果.
• 对于手术前指导,缺乏对变形场的全面了解.

研究的目的:

• 在MWA期间以高时间空间分辨率捕捉组织变形.
• 使用热模拟模型分析温度依赖的变形.
• 评估变形如何影响目标区域几何和所需的废弃覆盖范围.

主要方法:

• 通过使用CT成像追踪标记物位移,研究了ex vivo牛肝MWA (100W/10分钟).
• 分析了位移对称性,并建立了一个经过验证的数值热模拟模型.
• 相关的温度和变形场,以评估热蚀区和目标区域的对应性.

主要成果:

• 高位移对称度 (~0.8) 表示在天线轴周围的旋转变形.
• 观察到辐射收缩 (最大3.2mm/21.4%) 和纵向扩张 (最大4.8mm/21.6%).
• 发现了强烈的温度-变形相关性,在60°C显著收缩;变形因天线位置 (1.2%41.1%) 而有显著变化.

结论:

• MWA会导致实质性的组织变形,部分可以通过温度分布来预测.
• 在术前规划中量化整合组织变形可以提高热覆盖的准确性和治疗适度的评估.