肿瘤射频消融针材料设计与温度场仿真分析

作     者：陈子乐 崔海坡 芦映希 郎景成 CHEN Zile;CUI Haipo;LU Yingxi;LANG Jingcheng

作者机构：上海理工大学现代微创医疗器械及技术教育部工程研究中心上海200093 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51735003) 上海市市级科技重大专项资助项目(2021SHZDZX) 上海市自然科学基金资助项目(19ZR1435300) 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      码：958-965页

摘      要：为解决肿瘤射频消融针一次性消融范围小以及电极周围组织易发生烧焦炭化的问题,本文基于多物理场耦合分析软件COMSOL,研究针体材料、子针个数和子针弯曲角度对射频消融电极针消融效果的影响规律。研究结果表明,相较于钛合金和不锈钢,镍钛合金具有更好的射频能量传导效率,是电极针的最佳制作材料;子针个数对平均坏死深度和最大坏死直径均有较大影响,相同条件下,子针个数越多,凝固坏死区域体积越大;子针的弯曲角度对凝固坏死区域的最大直径影响较大,对平均坏死深度的影响较小。在其它条件均相同的情况下,消融形成的凝固坏死区域随子针弯曲角度的增加而增大。对于本文分析的60°、90°和120°三种子针弯曲角度而言,120°的弯曲角度可获得最大的凝固坏死区域。综合而言,镍钛合金120°弯曲8子针的设计最优,射频消融坏死区域的平均深度为32.40 mm,最大坏死直径为52.65 mm。上述优化设计参数可为肿瘤射频消融针的结构与材料设计提供指导。

主 题 词：射频消融 电极针 材料设计 温度场仿真 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 1002[医学-临床医学类] 0806[工学-电气类] 100214[100214] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.7507/1001-5515.202202012

馆 藏 号：203115194...