微波消融肺组织的离体实验与有限元仿真

摘要

为了研究肺组织微波消融(microwave ablation, MWA)的真实效果，基于有限元方法构建了有效的肺组织MWA仿真模型，利用离体猪肺消融实验验证了该模型的精确性，并对不同消融参数的影响进行了深入分析。结果表明，在40 W功率下，设定温度点的平均测量值与仿真结果的误差分别为2.87、2.64和2.99℃,在50 W功率下，误差分别为1.77、2.90和3.20℃,均在临床可接受范围之内。由Arrhenius模型表征的凝固区大小与实验结果具有较好的一致性，长径和短径误差均维持在5 mm以内。设定点的凝固时间和凝固程度随微波功率而变化。另外，凝固区随微波功率和消融时间的增加而显著地增大，但其增长速率并非完全相同。该研究获得了真实可靠的肺消融仿真模型，从而可为临床应用提供参考数据。

关键词

肺组织 / 微波消融(MWA) / 离体实验 / 有限元仿真 / 温度分布 / 凝固区