基于COMSOL的乳腺癌光热成像的可视化研究

作     者：宋贤林 李昱黎 魏剑霜 赖叶平 SONG Xianlin;LI Yuli;WEI Jianshuang;LAI Yeping

作者机构：南昌大学信息工程学院江西南昌330031 南昌大学高等研究院江西南昌330031 华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(41906171) 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第50卷第5期

页      码：84-88页

摘      要：利用有限元模拟软件COMSOL Multiphysics设计了乳腺癌光热成像可视化模型,该模型研究了光在乳腺癌患者乳房中的传播和热传递情况.首先构建了乳房的简化模型并进行网格划分,随后对COMSOL中系数形式偏微分方程和生物传热模块进行耦合.将系数形式偏微分方程简化近似为亥姆霍兹方程,对光在乳房及肿瘤中的传播进行可视化模拟,生物传热模块对光能量吸收导致的温度变化进行可视化.仿真结果表明:肿瘤处剩余光能量约为周围乳房组织剩余光能量的1.524%.肿瘤吸收的更多光能量导致其温度显著高于周围乳房组织的温度,温度差约为0.06 K.肿瘤中心的温度低于肿瘤边缘的温度,同时肿瘤靠近光源一侧的温度高于远离光源一侧的温度.该研究有助于理解光在人体乳房和乳腺肿瘤中的传播及相互作用,对乳腺癌的光热治疗有一定指导意义.

主 题 词：光热成像 乳腺癌 COMSOL 光沉积 热传递 可视化 

学科分类：071011[071011] 0710[理学-生物科学类] 07[理学] 

核心收录：

D　O　I：10.13245/j.hust.220310

馆 藏 号：203111709...