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肿瘤高效冷热治疗机理的研究

2020-11-29阅读(880)

肿瘤高效冷热治疗机理的研究

论文摘要

如何改进传统低温手术的疗效,突破冷热治疗的瓶颈是目前亟待解决的难题。随着集冷冻与高温治疗于一体的先进冷热刀设备的研制成功,以及纳米技术、红外热影像方法等的引入,传统低温手术的治疗模式有可能被打破。本文针对高效冷热治疗中的若干关键问题进行了理论和实验研究,在以下几方面取得进展:1.对冷热刀医疗设备进行了深入的性能实验研究,探究其工作特点和优势所在,可望为有关临床应用提供参考。2.首次提出了通过一次穿刺、灵活回拔实现多次冷热循环的高效肿瘤治疗方式。与以往多探针治疗模式相比,可以明显减轻多探针穿刺所带来的机械创伤,实现对复杂形体肿瘤的适形治疗。3.首次提出纳米冷冻手术的概念,建立了针对该治疗方式的微观理论模型,并通过实验论证了这种治疗方式的可行性和有效性。4.提出了采用隔热薄层的高安全性冷热治疗探针,证实了该方法的可行性和有效性,可望为今后实施安全高效的肿瘤微创冷热治疗创造条件。5.首次将红外热像仪引入到临床低温手术疗效的辅助影像评估,并详细论述其潜在优势和可行性。6.首次将熵产分析用于定量评价低温手术活体损伤及手术效果,建立了相应的评估准则,为从宏观到微观角度研究低温或热损伤机制指出了新途径。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 主要符号表
  • 第一章 绪论
  • §1-1 研究背景
  • §1-2 冷冻治疗的研究现状
  • §1-2-1 冷冻治疗的损伤机制
  • §1-2-2 冷冻治疗的监测技术
  • §1-2-3 冷冻治疗设备
  • §1-2-4 复合式冷冻治疗
  • §1-2-5 冷冻治疗存在的问题及展望
  • §1-3 本文工作的主要内容
  • 第二章 新型冷热刀医疗设备性能实验研究
  • §2-1 引言
  • §2-2 冷热刀医疗设备的基本工作原理
  • §2-3 微创冷热刀体外实验研究
  • §2-4 微创冷热刀在体动物实验研究
  • §2-4-1 微创冷热刀在活体白兔中的实验研究
  • §2-4-2 微创冷热刀在活体家猪中的实验研究
  • §2-5 本章小结
  • 第三章 基于冷热刀的肿瘤适形治疗问题研究
  • §3-1 引言
  • §3-2 单枚探针一次穿刺多次冷冻治疗模式的实验研究
  • §3-2-1 明胶体模模拟实验
  • §3-2-2 离体组织模拟实验
  • §3-3单枚探针一次穿刺多次冷冻治疗模式的理论研究
  • §3-3-1 模型和算法
  • §3-3-2 计算结果
  • §3-3-2-1 数值算法的校验
  • §3-3-2-2 离体组织中的计算结果
  • §3-3-2-3 在体组织中的计算结果
  • §3-4 讨论
  • §3-5 本章小结
  • 第四章 基于纳米功能溶液的冷热疗方法研究
  • §4-1 引言
  • §4-2 纳米冷冻外科手术的潜在优势
  • §4-2-1 强化或削弱目标组织的冷冻效果
  • §4-2-2 强化冰晶生长并提升冷冻杀伤率
  • §4-2-3 有助于肿瘤适形治疗
  • §4-2-4 提升医学成像分辨率
  • §4-3 纳米冷冻外科手术的相关机理实验
  • §4-3-1 冷冻效果对比实验
  • §4-3-2 肿瘤适形治疗相关实验
  • §4-4 纳米冷冻外科手术的相关理论研究
  • §4-4-1 纳米颗粒在冷冻过程中对细胞成核速率的影响
  • §4-4-2 纳米颗粒在冷冻过程中对细胞水分传输的影响
  • §4-4-3 纳米颗粒在冷热复合式治疗中对组织温度场的影响
  • §4-5 本章小结
  • 第五章 低温手术中的冷热联合保护问题研究
  • §5-1 引言
  • §5-2 添加隔热套管的实验研究
  • §5-3 添加隔热套管的理论研究
  • §5-4 本章小结
  • 第六章 基于红外热像仪对低温手术进行评估的实验研究
  • §6-1 引言
  • §6-2 原理阐述
  • §6-3 红外热像仪对在体动物进行术后评估的实验研究
  • §6-4 红外热像仪临床实验研究
  • §6-5 讨论
  • §6-6 本章小结
  • 第七章 定量刻画生物组织冷冻损伤程度的热力学熵产理论
  • §7-1 引言
  • §7-2 宏观尺度下组织模型
  • §7-2-1 组织传热模型
  • §7-2-2 不可逆热力学模型
  • §7-2-3 结果和讨论
  • §7-3 微观尺度下单细胞模型
  • §7-3-1 细胞传热模型
  • §7-3-2 细胞内水分传输模型
  • §7-3-3 Mazur扩展模型
  • §7-3-4 不可逆热力学模型
  • §7-3-5 结果和讨论
  • §7-4 本章小结
  • 第八章 结论与展望
  • §8-1 全文总结
  • §8-2 进一步的工作展望
  • 参考文献
  • 个人简历
  • 攻读博士学位期间发表（或待发表）的论文目录
  • 攻读博士学位期间参与的科研项目
  • 攻读博士学位期间所受奖励
  • 致谢

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