水冷效应对微波热疗有效加热体积影响的仿真分析

摘要

根据微波偶极子辐射模型和生物介质热传导方程 ,运用数值计算方法比较了微波偶极子辐射器在有、无水冷和不同冷却水温条件下生物介质中的有效加热体积 (定义为温度在41～ 45℃范围的体积 ) .仿真研究表明 ,水冷可改善微波偶极子辐射热区温度分布 ,使其有效治疗体积比无水冷时增加 (约 39% ) .降低冷却水温 (例如从 12℃降至 4℃ ) ,则相应的有效治疗体积进一步增加 (约 33% ) .若采取先用小功率、无水冷加热 ,后用大功率有循环水冷的两步加热程序 ,则总有效治疗体积可比完全无水冷时扩大 1.2 4倍 .模拟计算结果与相应的等效肌肉体模实验及热疗临床经验相符 。