激光诱导肿瘤热疗方案优化设计研究

作     者：吉亚兰 孙双成 陈红 王广军 魏琳扬 JI Yalan;SUN Shuangcheng;CHEN Hong;WANG Guangjun;WEI Linyang

作者机构：重庆大学能源与动力工程学院重庆400044 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 

基　　金：重庆市自然科学基金面上项目(No.CSTC2019JCYJ-MSXMX0441) 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2023年第44卷第8期

页      码：2267-2271页

摘      要：本文采用随机微粒群优化算法(Stochastic particle swarm optimization,SPSO)对皮肤表面肿瘤热疗方案进行优化设计。首先介绍了激光辐照下生物组织内部光热传输模型,并采用有限体积法求解了Pennes传热方程。然后介绍了标准PSO算法和SPSO算法基本原理。最后利用肿瘤边界温度作为控制参数建立目标泛函,采用SPSO算法使其最小化,优化选取了激光加热参数,降低激光诱导肿瘤热疗过程中对正常组织的热损伤。计算结果表明,SPSO算法可以有效地优化激光诱导肿瘤热疗方案,改善肿瘤热疗效果。综合考虑计算效率和优化精度,推荐种群数取50。

主 题 词：传热反问题 热疗方案优化 生物传热 肿瘤热疗 微粒群算法 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 0402[教育学-体育学类] 0711[理学-心理学类] 080701[080701] 1002[医学-临床医学类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

馆 藏 号：203123308...