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比吸收率(SAR)的精确表征对于恒功率微波消融的温度场仿真至关重要.提出了2 450 MHz微波消融中SAR的单针反馈方法以及基于SAR反馈形式的温度场仿真技术.在具体实施中,首先利用离体猪肝实验获得SAR的空间分布函数,然后通过单针实测结果获得SAR随温度变化的精确表征形式,最后基于此SAR形式进行温度场仿真以验证温度预测精度.实验对比结果表明,仿真结果与实测温度具有较高的一致性,验证点的最大温度差的平均值约为2. 805℃,平均温度差的平均值约为1. 551℃,标准偏差的平均值约为1. 121℃.因此基于SAR反馈形式的温度场仿真能有效地预测微波热消融中的温度分布,从而为临床热消融手术提供...

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单针反馈 微波消融 比吸收率 温度场仿真

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比吸收率(SAR)的精确表征对于恒功率微波消融的温度场仿真至关重要. 提出了2 450 MHz微波消融中SAR的单针反馈方法以及基于SAR反馈形式的温度场仿真技术. 在具体实施中,首先利用离体猪肝实验获得SAR的空间分布函数,然后通过单针实测结果获得SAR随温度变化的精确表征形式,最后基于此SAR形式进行温度场仿真以验证温度预测精度. 实验对比结果表明,仿真结果与实测温度具有较高的一致性,验证点的最大温度差的平均值约为2·805℃,平均温度差的平均值约为1·551℃,标准偏差的平均值约为1·121℃. 因此基于SAR反馈形式的温度场仿真能有效地预测微波热消融中的温度分布,从而为临床热消融手术提供可靠的科学依据.

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温度场仿真 单针反馈 微波消融 比吸收率

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目的 研究1 800 MHz电磁辐射对细胞的氧化损伤作用.方法 使用1 800 MHz,比吸收率为2、3、4W/kg电磁辐射辐照小鼠皮肤细胞(JB6),细胞分为辐照组与对照组.辐照结束后,采用流式细胞术,DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(ROS)水平,再加入ROS中和剂富氢水,以观察其对ROS的中和作用.通过硫代巴比妥酸比色法检测丙二醛含量,来评价电磁辐射后细胞氧化损伤程度.结果 比吸收率为2、3 W/kg时,暴露2h内细胞内ROS水平变化差异无统计学意义;4 W/kg暴露20 min、80 min、120 min后,暴露组细胞与假暴露组比较ROS水平均显著升高(P＜0.05);加入富氢水后,暴露组与普通培养基暴露组比较,降低了50.79％;4 W/kg暴露120 min后丙二醛含量显著升高(P＜0.05).结论 4 W/kg 1 800 MHz电磁辐射会引发细胞内ROS升高并造成细胞氧化损伤.

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富氢水 电磁辐射 氧化损伤 活性氧(ROS) 丙二醛(MDA)

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目的 为提高微波消融温度场模拟的准确性,本文对微波天线比吸收率(specific absorption rate,SAR)检测新方法进行研究.方法 以2450MHz水冷微波天线消融体模为研究对象,在Pennes生物传热方程的基础上,采用一种新的考虑热传导项的比吸收率SAR测量方法,推导出微波天线SAR,并采用有限元分析方法模拟微波消融温度场分布,通过与实验检测结果进行对比验证温度模拟的准确性.结果 模拟温度与实测温度相吻合,最大温差2.71℃,平均温差0.73℃,一致性较高.结论 通过考虑热传导项的比吸收率计算的新方法求解出SAR,可显著提高微波消融有限元温度模拟预测的准确性.

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有限元分析 温度场模拟 微波消融 比吸收率

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目的 探讨1 800 MHz电磁辐射对NIH/3T3细胞周期和凋亡的影响.方法 将NIH/3T3细胞假暴露或间断暴露(5 min开,10 min关)在比吸收率(specific absorption rate,SAR)为2 W/kg,模拟全球移动通信系统(global system for mobile communications,GSM)通话状态信号的1 800 MHz电磁场中.每天暴露5h,连续60 d,期间每3～4 d传代一次.暴露完毕后,用Cell Counting Kit-8(CCK-8)检测细胞活性;染色后用流式细胞仪检测细胞凋亡、细胞周期的变化;用Caspase-3活性检测试剂盒检测细胞凋亡因子Caspase-3的活性变化.结果 与假暴露组相比,暴露组细胞活力下降且培养96 h后明显下降(t=30.78,P=0.048);暴露组细胞处于S期(t=3.267,P=0.022)和G2期(t=3.844,P=0.022 9)的百分数较假暴露组有明显增加;细胞凋亡率明显增加(t=3.349,P=0.047),Caspase-3活性增高(t=13.593,P=0.013).结论 NIH/3T3细胞经60d 1 800 MHz模拟手机电磁辐射后,细胞活性下降,S期和G2期阻滞,同时细胞凋亡率增加.

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细胞周期 NIH/3T3细胞 细胞凋亡 电磁辐射

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为了提高微波热疗温度场仿真的精度，本文从以下3个方面研究了影响比吸收率（SAR）分布的因素：对实验中的温度误差做定量计算；确定拟合中的最佳时间段；提出一种SAR分布的优化拟合方法。经过大量计算与对比仿真结果后发现，当实验中温度误差控制在3.5℃以内，选取前60 s、70 s…110 s时间段进行拟合对仿真结果影响不大，所提出的SAR加权最小二乘拟合法更加稳定有效。

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加权最小二乘法 温度场仿真 SAR拟合 微波热疗

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目的 手机的电磁辐射对人体的影响愈加受到关注.由于可能存在的潜在危害,常用大鼠作为实验对象.本文拟了解实验中电磁场在大鼠头部的分布情况,便于更好地设计大鼠辐照实验.方法 首先建立手机天线和大鼠头部模型,利用HFSS电磁场仿真软件对电磁场在大鼠头部的分布进行仿真分析,计算出大鼠脑部各区域的比吸收率(specific absorption rate,SAR).结果 大部分电磁场被靠近天线一侧的头皮和头骨吸收,到达颅内的电场强度约为总电场强度的1/4.SAR分布与电场相似,随着脑区与天线距离的增大,其SAR值减小,颅内的SAR值约为头骨部分的1/4.结论 文中建立的大鼠头部模型和仿真计算方法有助于了解手机电磁场在大鼠脑内的具体分布.

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建模 仿真 电磁场 辐射 大鼠

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目的 运用有限元方法(finite element method,FEM)模拟颅内病灶射频消融过程中的温度场分布,以合理有效利用热疗方案,提高射频消融对颅内病灶的治疗效果.方法 建立电导率不变和电导率随温度变化的两种有限元模型,并对两种模型的中心温度、电场强度、热生成率、比吸收率(specific absorption rate,SAR),以及热损伤区域进行对比分析.结果 对比电导率不变的有限元模型,在电导率随温度变化的情况下,电场强度减小,电流密度增大,中心温度升高,热损伤范围增大;当消融温度接近100 ℃时电导率变化明显,其对消融效果影响较大.结论 射频热疗手术中考虑随温度变化的组织参数有较高的临床参考价值.

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颅内病灶 比吸收率 仿真分析 有限元法 射频消融

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在肿瘤微波热疗中,为了准确地预测近场温度分布,分析了微波热疗组织的温升曲线,针对水分蒸发对温度分布造成的影响,计算了肝脏组织的焓值和高温微波能量比吸收率(specific absorption rate,SAR)的分布,并将二者引入模拟过程中.结果表明,热疗中近场温度模拟准确性得到了明显的提高.

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微波热疗 焓 温度场模拟

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探讨2450MHz微波天线比吸收率(SAR)的空间分布规律,以掌握微波天线的加热能力.以离体猪肝作为微波热消融实验对象,分别采用5组常用微波功率40W、50W、60W、70W和80W进行加热,每组以40例样本做热消融实验.实验中,每例样本被精确固定布放16个测温针并且分别进行前向和后向测温.结果 表明,SAR前、后向分布具有非对称性,从天线中心向四周有规律地衰减,并且SAR与加热功率之间没有线性关系,但数值随着加热功率增大而增大.近场点的温度模拟结果与实测值具有较好的一致性,从而验证了SAR检测结果的准确性.因此,该实验研究微波天线SAR分布的方法是有效的,SAR检测结果可用于温度场计算机模拟中的热载荷.

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微波消融 比吸收率 温度场模拟

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