模拟与实验对比:不同微波消融天线效率研究

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本文主要探讨了不同微波消融天线在肿瘤热疗中的效能,通过对数值模拟和实验方法的结合,对多种天线设计进行了深入分析。研究使用COMSOL Multiphysics®软件进行仿真,以评估天线的性能,包括反射系数、功率耗散分布、功率耗散密度、比吸收率以及组织内的温度分布。实验部分,作者使用了50XRG405/U半刚性同轴电缆制造的天线,针对牛肝脏进行了5分钟和10分钟的消融实验,测量了烧蚀直径、烧蚀长度和温度特性。 套管天线在这项研究中表现出显著的优势,其低反射系数意味着能量损失较少,而较高的功率耗散密度和比吸收率表明它能更有效地将微波能量转化为热量。在实验中,套管天线显示出良好的定位能力,能够产生较大的烧蚀直径,同时后向加热较低,这意味着能量主要集中在目标区域,减少了对周围组织的非特异性加热。此外,套管天线产生的高温有利于快速且准确地实现组织凝固和坏死,符合微波消融治疗对于高效、精确的需求。 与单槽、双槽天线相比,套管天线在消融效果和治疗效率上占据优势,但具体的实验数据和比较结果在文中并未详述。这项研究不仅提供了理论上的设计指导,也为临床实践中选择合适的微波消融天线提供了实验证据,对于优化热疗法肿瘤治疗技术具有重要意义。 本文的研究成果发表于《埃及基础与应用科学杂志》第五期,2018年,是开放获取的文章,遵循CCBY-NC-ND许可证,强调了科研合作和知识共享的重要性。通过这样的研究,有助于推动微波消融技术的发展,提高肿瘤治疗的精准性和安全性。