射频消融房颤治疗技术的热损伤计算及实验研究

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1、上海交通大学硕士学位论文射频消融房颤治疗技术的热损伤计算及实验研究摘要射频消融技术是最近十几年发展起来的一项新的物理治疗技术。它利用频率为100KHz～3MHz的射频电磁波在穿透范围内形成温度场分布，从而产生热效应的原理来实现治疗目的。在此基础上，射频消融迷宫术日益受到重视，它是在开胸直视下，使用射频探针，沿用迷宫手术线路，利用射频电流稳定的物理性能和良好的穿透性，局部发生高热效应使组织凝固性坏死，有效阻断导致和维持房颤的折返环，消除房颤，与传统切割法相比具有简单、便捷、安全、可靠等优点。本文主要分为有限元计算分析和实验研究两方面的研究工作，通过这些测试，

2、达到验证仪器的稳定性，修正治疗参数，从而进一步指导下阶段的实验的目的，本文研究成果对于处于研发初期的射频消融治疗仪具有重要的意义。本文提出了射频消融外科房颤手术过程中电热场耦合效应形成的温升变化及消融区域的物理模型，目前该方面研究很少，具有创新性和指导性的双重意义。通过有限元计算具体分析了心肌组织加热温度随时间、电压变化，温度横向、纵向变化，以及热损伤区域随电压不同而变化的情况。单段电极结果表明使用射频电流进行迅速加热可以使能量集中在目标治疗区域内，11s左右达到预先设定的治疗要求；多段电极结果表明中间电极受影响明显小于边界电极，而且电极间距越小相同时间内

3、温升越高，2.5mm间距最佳。本文实验分负载实验和离体器官实验两部分，系统运行基本稳定，各段消融元能独立正常工作，消融效果较好。且消融深度都能达到3mm以上，消融长度与消融宽度基本与消融电极实际尺寸相似。关键词：射频消融，有限元分析，房颤，实验研究III上海交通大学硕士学位论文HeatlesionsanalysisandExperimentalstudyforradiofrequencyatriafibrillationablationAbstractRadiofrequencyablationisanewphysicaltechnologyinrecen

4、ttenyears.Ituses100kHz~3MHzelectromagneticwaveandformsaloopcircuitwithaelectrode.INextensionofradiofrequencyfield,itformsdistributionoftemperatureandrealizesthetherapyaim.RFablationmazesurgerymethodisattachedmoreimportance.Underopen-chestdirectobservation,instrumentusesRFablationt

5、olettissuecoagulateanddiebymazesurgerymethod.ByRFstablephysicalpropertiesandgoodpenetrabilityofelectriccurrent,itslocalpyrogeniceffectlettissuecoagulate,effectivelyblockre-entrycircletoeliminateatrialfibrillation.Comparedtotraditionalincisingmethod,thismethodhasadvantagesofprecise

6、thermalandgoodcurativeeffect,secureandeasytooperate.Thispaperwantstotestthestabilityofthesystemandmodifythetherapyparameterinordertoinstructtheexperimentlaterthroughthefiniteelementanalysisandexperimentstudy.Finiteelementanalysishasbeenutilizedtoanalyzethechangeofcardiactissuecaus

7、edbyelectrical-thermalcoupledfieldduringradiofrequency(RF)atriafibrillation(AF)ablation.Basedonthefiniteelementmodelingmethod,thispaperanalyzesthechangeoftemperatureandablationareaalongtimeorvoltage.Thesingleelectrodesimulationresultsquantitativelyshowthatthedomainofthermallesionc

8、aneffectivelycoverthedesiredthera