【摘 要】
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热疗作为治疗肿瘤的第四大疗法，已引起国内外学者及医疗界的普遍重视。为了获得最佳的适形治疗、监控治疗过程中的温度以及术后对疗效的评估，获得微波能量在人体组织内的分布以
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热疗作为治疗肿瘤的第四大疗法，已引起国内外学者及医疗界的普遍重视。为了获得最佳的适形治疗、监控治疗过程中的温度以及术后对疗效的评估，获得微波能量在人体组织内的分布以及热疗温度场随时间等的变化规律是非常必要的。这些技术的关键问题是微波发射系统与组织的能量耦合，特别是组织对微波的比吸收率SAR(Specific Absorption Rate)，它代表了天线的热消融能力。
本文以水冷却微波天线治疗肝癌为研究对象。与普通的微波天线相比，水冷天线能够降低热疗最高温度，从而减少天线附近组织的炭化，而这些炭化物将会严重地影响此区域组织的热传导，从而影响消融范围。通过热电偶温度测量的方法，在微波体模中进行了大量热疗温度场实验研究。通过测得的温度场，研究了这种微波天线消融区的扩展和微波天线中冷却水对温度场的影响。同时通过实验，得到了生物体组织体模单位体积对微波能量的吸收率SAR(SpecificAbsorption Rate)。最后建立了微波热疗的有限元模型，模型中引入了对流边界条件来考虑冷却水的影响。以实验得到的SAR作为热载荷，对热疗温度场进行了数值模拟，凝固区模拟结果与实验结果吻合较好。
研究发现消融区的形状呈梨形，且随着加热时间的延长，消融区的扩展速度在减小。由于冷却水的影响，在Z<0(定义微波发射处为Z=0，沿天线后向有冷却水的方向为Z<0，沿天线前向无冷却水的方向为Z>0)范围内的凝固区比在Z>0范围内的凝固区小。在Z<0范围内，当冷却水的流速增加时，凝固区有轻微的减小。热疗温度场最高温度位于Z>0方向。
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