中文摘要：

介入式肝癌微波热凝固治疗的关键在于确保肿瘤内各处的温度都能达到组织的凝固温度。组织中血液循环对热疗温度场的影响非常大，特别是大血管的冷却效应，常常会使其周围的组织达不到预期的凝固温度而造成癌细胞残留，使疗效不理想。本课题的目标是在前期研究工作的基础上，进一步系统地研究肝内血液循环，特别是大血管的血流状况对凝固区温度场的影响,提出相应的温度场补偿措施，为临床治疗的手术规划提供决策依据。具体的研究内容是基于医学超声图像，采用统计归纳的方法建立肝脏、肿瘤及血管的典型几何模型，建立肝癌微波热凝固治疗的散离血管流－固共轭传热模型，并通过数值模拟来求解热疗温度场。在此基础上，为肝癌微波热疗术前是否需要施行血管阻断术提供判别依据，使肝癌微波热疗的临床应用更趋完善，减少对经验的依赖，疗效更稳定。

结论摘要：

本项目从实验和数值模拟两个方面进行了研究。在实验研究方面，首先获得了微波天线在肝组织中能量分布(SAR)，为后继研究奠定了基础。其次，在体模实验中，分别进行了无血管存在及有大血管存在时的热疗温度场实验研究，得到了不同血流条件下热疗温度场的分布规律。重点研究了分叉大血管中血液流动对热疗温度场的影响，为临床提供了肝癌微波热疗中施行大血管阻断术的判据；同时，对离体猪肝进行了验证性实验研究。项目还对微波热疗温度场的超声无创检测进行了实验研究，初步建立了实用性的热疗温度场无创检测方法。在数值研究方面，基于医学图像处理建立了肝脏血管的三维模型，建立了血液流动与组织传热的流-固共轭传热模型，其中大血管采用离散血管模型，而微血管采用热沉的方法来近似。在此模型基础上，对血液循环对热疗温度场的影响进行了深入的数值研究，得到了肝脏典型分叉大血管周围的热疗温度场，为微波热疗的临床手术规划奠定了基础。项目研究成果包括发表学术论文32篇，其中SCI收录5篇，EI收录5篇，ISTP收录1篇。一篇发表于国际热疗杂志的论文被作为该杂志封面图片。项目培养博士生2名，硕士生6名，另有15名本科生参加了本项目的实验