基于医学影像的肿瘤冷热复合式治疗模式研究

恶性肿瘤冷热复合式治疗技术是一种集低温冷冻和高温加热于一体的新型肿瘤物理疗法。因其安全性高、使用方便、并发症少、疗效确切等诸多优点而广受关注。然而，目前肿瘤冷热复合式治疗过程中所涉及的一些关键热物理问题（如交替相变问题、热应力破坏机理）并没有得到彻底解决。且以往理论研究通常是基于简单几何形状的热物理模型，以致削弱了这些研究成果的应用价值。因此，本项目旨在借助医学影像获得真实三维组织结构，在此基础上研究复杂组织结构中肿瘤冷热复合式治疗所涉及的关键热物理问题，从而为治疗计划设计最优方案打下基础。同时本项目将探索集医学图像处理和热物理模拟于一体的计算机辅助治疗软件方法，用于预测、模拟临床手术并协助治疗方案的优化设计。离体及在体动物实验则对理论成果开展进一步的验证及修正以保证其有效性。本研究可望在肿瘤冷热复合式治疗的应用和基础理论研究方面取得新的突破。

恶性肿瘤冷热复合式治疗技术是一种集低温冷冻和高温加热于一体的新型肿瘤物理疗法。因其安全性高、使用方便、并发症少、疗效确切等诸多优点而广受关注。然而，目前肿瘤冷热复合式治疗过程中所涉及的一些关键热物理问题（如交替相变问题、热应力破坏机理）并没有得到彻底解决。且以往理论研究通常是基于简单几何形状的热物理模型，以致削弱了这些研究成果的应用价值。本项目借助医学影像获得真实三维组织结构，在此基础上通过建立不规则边界热源构建出高效的有限差分数值模拟方法，对复杂组织结构中肿瘤冷热复合式治疗所涉及的关键热物理问题进行了较为详细的研究。特别是揭示了靶向组织在冷热交替过程中温度场演化规律。同时针对肿瘤组织形状，通过设计探针尺寸、位置以及穿刺时间来实现对肿瘤组织最大化杀伤和健康组织最小化损伤的治疗方案。在项目执行过程中，项目团队共发表论文17篇：包括9篇国际期刊论文（8篇SCI和1篇EI）和8篇国际会议论文（8篇EI）；1篇英文章节，申请专利1项。本研究在肿瘤冷热复合式治疗的应用和基础理论研究方面取得了一定的研究成果。