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肿瘤热治疗是一个快速发展的肿瘤治疗方法，包括热疗和冷冻手术。热增敏是在热疗中优化温度分布以使热量集中于肿瘤区域的方法，而高效数值算法则是发展热治疗计划工具的基础。二者都对肿瘤热治疗的高效性有重要影响。
本文从以下四个方面进行了阐述：
1.研究辣椒素作为诱导物质对热疗增敏的可行性和有效性。以近红外激光器加热涂抹或注射有辣椒素的昆明小鼠，对比各种辣椒素施加方式引起的热增敏差异。结果显示辣椒素对热疗有明显的增敏效果。
2.研究兔耳对其脑部热调节作用。对头部进行冷和热刺激，根据耳廓的热红外图像和脑部的温度响应，讨论兔耳的生物特性对脑部散热的影响。结果显示，兔耳通过血流的对流换热和组织导热两种方式对脑部进行热调节。
3.基于等效热容法，建立了适用于肿瘤冷冻治疗过程中温度预测的并行显式算法和并行交替方向隐式算法，并比较了二者的计算精度和并行性能。
4.相对Pennes方程，基于多孔介质的生物传热方程考虑了更多的生物特性。Monte Carlo方法具有适于求解局部物理场和易于并行化的特点。鉴于此，本文针对基于多孔介质理论的生物传热模型，引入Monte Carlo方法并进行并行处理研究了快速获得局部温度场的可行性和有效性。