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摘要
生物体的介电常数能反映其对微波频率的响应程度,相同微波频率下,不同生物组织的介电常数存在差异,在不同频率的微波消融过程中,微波对消融对象的材料选择性也存在差异性。参照乳腺癌结构建立肿瘤、脂肪相接的生物模型,对比研究高频率微波(6、12、18 GHz)和传统微波(915、2 450 MHz)的消融特性,讨论高频率微波信号在微波消融领域应用的可行性。模拟结果显示,当消融时间达到600 s时,微波频率为12 GHz对正常组织损伤最少,相比正常组织误杀范围最大的2 450 MHz小61.6%;当肿瘤区域达到100%消融时,微波频率为6 GHz对正常组织损伤最少,相比正常组织误杀范围最大的2 450 MHz小71.4%;当肿瘤边缘温度达到52℃时,微波频率为18 GHz时肿瘤边缘两侧温差最大,6 mm区域内最大温差达111.2℃,相同区域内2 450 MHz温差仅为40.1℃。模拟结果表明,高频率微波对介电常数较高的肿瘤组织材料选择性较强,相对于传统的915和2 450 MHz的微波消融,高频率微波具有对周围正常组织的损伤低、消融范围集中的优点。
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单位上海理工大学; 上海导向医疗系统有限公司
