肝肿瘤微波消融治疗已应用于临床,其原理是利用经皮穿刺插入病灶组织的微波天线所释放的微波能量使局部温度升高,造成肿瘤细胞蛋白质变性和凋亡。目前,微波消融治疗肿瘤仍存在一些问题,如:微波治疗参数的制定主要依赖医生的个人经验;微波天线温度场分布检测准确度不高、实时计算仍比较困难。本文针对微波消融温度场分布检测的一些关键问题进行研究。建立生物组织传热模型,检测微波天线辐射量与生物组织吸收率,对微波消融热损伤区及温度场分布进行模拟计算,分析热物性参数对温度分布的影响。目的在于获得微波消融水冷式天线温度场分布规律,为术前手术计划的制定提供参考。本文的主要研究内容如下:(1)提出一种基于温度测量法、考虑温升项和热传导项的微波天线比吸收率SAR测量新方法,并设计实验测量微波天线的SAR分布。(2)开展微波消融生物组织体模和离体猪肝实验,获得消融过程中温度曲线和热损伤区域的实验数据,建立相应数据库。(3)基于Web浏览器设计微波消融计算机辅助治疗系统,以期实现微波热消融区和治疗参数的预测。(4)基于软件COMSOL Multiphysics建立微波消融有限元分析模型,对体模和离体猪肝微波消融温度场进行计算机模拟仿真预测,并探索热物性参数对温度场分布的影响。本文研究工作获得国家自然科学基金科学仪器基础研究专项《影像引导智能微波消融仪研制》(批准号:81127006)资金的资助。