采用時域有限差分法分析高頻電磁場對乳腺腫瘤加溫治療的研究.pdf

1、乳腺腫瘤是一種常見病和多發(fā)病，也是引起女性死亡的主要原因之一。早期用于治療腫瘤的方法主要是手術(shù)切除，放射治療和化學藥物治療。近年開始的臨床研究顯示，作為與放療和化療相結(jié)合的手段，結(jié)合腫瘤的加溫治療也有比較明顯的效果。隨著生物電磁學的發(fā)展，電磁輻射在生物醫(yī)學中的應用逐漸得到發(fā)展，利用電磁輻射的生物學熱效應來治療頑癥。根據(jù)高溫(42℃左右)可以殺死癌細胞，利用電磁輻射加溫治療腫瘤。電磁輻射加溫治療的目的是提高腫瘤組織內(nèi)的溫度到42℃～43℃

2、，并維持足夠的時間，從而造成腫瘤細胞的死亡。本文在前人體內(nèi)、體外輻射進行腫瘤加溫治療研究成果的基礎上，提出了采用時域有限差分法對體外電磁輻射進行乳腺腫瘤加溫治療的研究方案。圍繞此方案主要完成了以下主要工作： 首先介紹了正常細胞、腫瘤細胞的介電特性及微波治療腫瘤的背景資料和發(fā)展。通過查閱的文獻資料和圖表，綜合給出計算所需的人體組織相關(guān)數(shù)據(jù)，作為研究工作的基礎。 其次，采用FORTRAN語言編制了與乳腺腫瘤模型及時域差分算法

3、對應的三維計算程序，為研究分析乳腺腫瘤電磁性能提供了工具。并將FORTRAN編程計算的電場結(jié)果與基于有限元為基礎的軟件Ansoft HFSS的計算結(jié)果對比，驗證了FORTRAN編寫程序的正確性。 再次，本文提出了使用天線陣列進行輻射加溫治療乳腺腫瘤的方案。天線陣列的主輻射方向?qū)誓[瘤位置進行輻射，即對腫瘤進行定位加溫。通過改變天線陣中激勵頻率、振幅，對乳腺腫瘤的比吸收率SAR造成的影響，得出了一些結(jié)論。 最后，對全文進行