开发先进的有限元模拟技术用于术前手术规划

肠内针类治疗性超声 (NBTU) 提供了一种针对恶性脑肿瘤（包括原发性和转移性肿瘤）进行热消融的 minimally invasive 方法。NBTU 利用高频交变电场激发压电式换能器，产生声波导致局部加热和肿瘤细胞消融，通过向靶标肿瘤直接输送较低的声学功率剂量来实现更精确的消融，从而保护周围健康组织。基于我们的前期工作，本研究引入了一个用于优化术前手术规划的数据库，通过模拟在不同组织环境下的消融效应，并发展了包含各种肿瘤类型和大小的扩展模拟模型，以评估跨组织条件下的热损伤。该数据库综合创建，详细列出关键参数，如 CEM43 等剂量图、温度变化、热剂量面积以及四个方向探针的最大消融距离。该数据库为未来研究提供了宝贵资源，助力于复杂轨迹规划和 NBTU 程序的参数优化。此外，本研究提出了一种新颖的探针选择方法，以增强术前手术规划，为选择最大化治疗效率、最小化消融时间的探针提供战略方法。通过避免不必要的热传导并优化探针角度，该方法有望改善患者预后并简化手术程序。总体而言，本研究的发现在 NBTU 领域作出了重要贡献，为临床环境中提高治疗精度和疗效提供了稳健框架。