基于CT的兔肺肿瘤微波消融的温度场研究

摘要

目的 探索基于三维重建肺肿瘤的微波消融仿真方法,为个性化手术规划模型提供理论基础.方法 首先利用Mimics三维重建软件将荷瘤兔CT图像重建成三维数字化模型,同时在COMSOL仿真软件中构建了微波天线模型和理想化肺模型,组成微波消融仿真几何模型.然后采用有限元仿真方法,固定消融功率为30W,设置组织热物性参数及边界条件计算肿瘤组织和肺组织温度场分布,分析得出合适的消融参数.结果 成功建立了13.63 mm×11.31 mm的椭球状肺肿瘤的三维模型.基于电磁场与温度场的计算,可以得到肿瘤温度场和肺组织温度场的分布.在使用消融功率30 W/消融时间300 s时,可以使其温度场完全覆盖兔肺肿瘤并预留出安全的消融边界.结论 根据个性化肿瘤CT可成功建立其三维肿瘤模型,应用于仿真研究之中可以从肿瘤组织和肺组织温度场分布得到合适的消融参数,该法对降低微波消融肺肿瘤手术难度、改善微波消融肺肿瘤手术效果有着重要意义.