這期我們看一個自帶案例，射頻消融術(shù)RF Ablation。這是一種治療局部腫瘤的微創(chuàng)手術(shù)，在CT或B超等顯影指導(dǎo)下，將特殊針頭刺入腫瘤，發(fā)射RF電磁信號，加熱周圍腫瘤組織到達(dá)治療的目的。

 

開啟自帶案例：

                           

 

 

生物材料是材料拓展包中的肌肉和骨骼，模型是簡單的四方體：

 

 

 

 

 

端口激勵探針：

 

 

參考線接PEC地：

 

 

前往電路，可見更多的仿真任務(wù)，這里主要就是電磁和熱的多物理耦合流程任務(wù)：

 

 

進(jìn)入電磁任務(wù)EM1，查看求解器設(shè)置：

 

 

 

可見只仿了一個頻點374kHz，這個是RFA的工作頻率：

 

 

邊界為open拓展：

 

 

 

激勵信號用的是默認(rèn)，所以相當(dāng)于在375KHz激勵了0.5RMS瓦的功率；同時可見監(jiān)視器有375kHz。

 

 

 

仿真電磁熱耦合任務(wù)，結(jié)束后先查看電場分布，可見接地方式對電場分布還是有點影響的。實際RFA手術(shù)的接地極片是貼在患者大腿上的，所以如果要仿的更符合實際，可以用人體模型加上大腿部分，再畫個PEC的地。

 

 

 

再查看電磁損耗：

 

 

 

然后我們進(jìn)入熱穩(wěn)態(tài)子任務(wù)：

 

 

 

查看耦合任務(wù)的設(shè)置，這里放大了50倍，也就是說這里熱穩(wěn)態(tài)模擬的是25W rms激勵功率：

 

 

 

 

這里也可以查看電磁損耗分布，可見功率已被放大：

 

 

 

穩(wěn)態(tài)的溫度分布，至于達(dá)到100多度的精確性，我們最后再討論。

 

 

 

仿真之前有設(shè)定點監(jiān)視器，所以可以獲得某個點的穩(wěn)態(tài)溫度：

 

 

 

 

 

進(jìn)入瞬時熱仿真可以查看溫度上升的動圖：

 

 

 

 

 

小結(jié)：

1．射頻消融術(shù)（RFA）和微波消融（MWA）或熱療(Hyperthermia)相似，都是用電磁產(chǎn)熱來治療。RFA需要對探針和接地方法進(jìn)行建模，然后對探針周圍的生物組織進(jìn)行仿真分析。分析內(nèi)容一般包括激勵多少功率，激勵多久，以及溫度分布和散熱情況。

2．本案例建模較簡單，沒有考慮精細(xì)的傘狀探針和其他接地方式；仿真方面也沒有考慮網(wǎng)格精度、血液散熱系數(shù)、詳細(xì)人體模型、溫變材料以及雙向耦合等等方面，所以最高溫度150度看上去可能有些不太實際；當(dāng)然上述的建模和仿真功能都是支持的。比如下圖是另一個更精確一些的RFA案例和溫度分布結(jié)果：

 

 

 

 

 

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（內(nèi)容、圖片來源：CST仿真專家之路公眾號，侵刪）

 

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