基于有限元仿真的微波消融针设计方法的研究

摘要

微波消融针的性能决定肿瘤微波消融术后的消融区域形态与大小,研制具有更大消融范围及材料性质更稳定的消融针具有临床应用价值.本研究采用有限元仿真方法,将具有良好生物相容性的氧化锆陶瓷作为消融针穿刺头,设定优化指标,仿真得出2.45 GHz微波频率下的消融针部件尺寸.结果表明,同轴电缆内导体延伸长度,穿刺头前、后端的长度组合为(10,11,4)、(11,12,4)、(16,12,8)、(18,12,8)mm时分别可达最优轴比,最小初始反射系数以及两组最大消融体积.该仿真方法能够定量描述不同部件结构下优化指标的差异,有效辅助消融针设计从而缩短设计周期.