低溫醫(yī)學與低溫生物學是隨著生物學、醫(yī)學和低溫制冷技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的一門學科,是生物傳熱學在醫(yī)學界的重要應(yīng)用。低溫微創(chuàng)療法治療腫瘤具有創(chuàng)口小、操作簡單、殺傷效果好等優(yōu)點,其治療目的是使全部腫瘤細胞徹底失去活性并盡量減小對于腫瘤組織外部正常健康組織的損傷,這也是低溫治療過程優(yōu)化設(shè)計的目的。因此,低溫手術(shù)過程冷刀有效半徑理論估計對于手術(shù)程序制定和手術(shù)器械優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要,而有效半徑需要通過對組織內(nèi)部溫度場和熱應(yīng)力場的精確預測來進行評估。本文建立了接近實際情況的人體上臂模型,并對冷刀作用于模型的不同情況進行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的溫度場及應(yīng)力場模擬,對各種模擬結(jié)果進行了深入的研究分析:(1)參照局部解剖學中人體上臂組織結(jié)構(gòu),基于Pennes生物傳熱方程,建立了包含大血管結(jié)構(gòu)的分層人體上臂組織模型。將模型的比熱容與導熱系數(shù)視為溫度的分段函數(shù),并建立了血液灌注和代謝產(chǎn)熱溫度依賴性的關(guān)系式,提高了數(shù)值模擬的精確性。(2)對模型進行了溫度場的數(shù)值模擬計算,將液氮(76K)作為冷凍介質(zhì),得出了當冷源位于五個不同位置時組織凍結(jié)過程的穩(wěn)態(tài)溫度分布以及組織凍結(jié)后的冰球半徑,對評判冷刀殺傷半徑有重要意義;對是否考慮血...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1不同冷卻速率下的細胞殺傷曲線

重慶大學碩士學位論文環(huán)和凍融循環(huán)之間的時間間隔。冷凍速率冷凍速率，在針對生物組織的研究中，起初認為快速冷卻可以產(chǎn)生胞內(nèi)冰，于慢速冷卻的[48]。然而回顧一系列實驗，Bischof,J.C進行了冷凍實驗，發(fā)現(xiàn)卻速率為50℃/min時生成了胞內(nèi)冰；同時他也對肝臟進行了切片....

圖2.1凝固潛熱的處理方式

圖2.1凝固潛熱的處理方式Figure2.1Thecomposingwayoflatentheat在描述人體組織的傳熱過程時，很難考慮到各種相對復雜的情組織傳熱作了如下的一些基本假設(shè)：溫凍結(jié)過程，生物組織的體積不隨溫度的變化產(chǎn)生任何變化的常量，血液的黏度也不隨溫度....

圖2.2凍結(jié)人體上臂組織結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.2凍結(jié)人體上臂組織結(jié)構(gòu)示意圖Figure.2.2Sketchmapofthetissueofhumanarm圖2.3動靜脈血管結(jié)構(gòu)示意圖Figure.2.3Sketchmapofthemajorarteryandveins

圖2.3動靜脈血管結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.2凍結(jié)人體上臂組織結(jié)構(gòu)示意圖Figure.2.2Sketchmapofthetissueofhumanarm

本文編號：4003201