相变微滴乳剂联合HIFU肿瘤热疗的数值计算

摘要

相变微滴被用于高强度聚焦超声(HIFU)热物理治疗可以大大缩短治疗时间,它的作用原理是相变微滴在HIFU焦点区域气化成为微泡,增加治疗区局部的热量.然而,关于这种新型的治疗方式的研究目前仅有少量实验方面的报道,为了得到参数全面的定量结果,挖掘其中的作用机理,本文建立了数值计算模型.模型中考虑了组织中存在相变微滴时,HIFU焦点处形成微泡后对声场的影响,将组织吸收超声能量转化的热能和微泡在超声作用下振动所产生的的粘性加热量加入到传热方程中,得到组织中存在不同浓度相变微滴时,HIFU治疗区域的温度分布和热变性区域的体积.模型计算得到的变性区域形状与文献中的实验结果类似.该模型改进后可以用于预测这种新型疗法的效果.