肿瘤热疗技术

SAR(specific absorption rate)的测量
SAR是指单位质量物质对外加能量的 吸收率。SAR不仅反映外加能量对组织的 加热能力（或称产热率）的大小，还反映 了组织对外加能量的吸收特性。
SAR的测量方法
热成像仪 热敏感液晶膜
四. 微波热疗的临床应用
（一）微波热疗的临床适应证
微波场对加热的影响：
1.微波场频率：微波场变化的频率越高， 其产热效果越高。
2.微波场能量：微波场能量越大，其场 强越大，则其产热效果越高。
肿瘤加热治疗按照治疗温度的高低分为：
亚高温：39.5~41.5℃
温 热： 41.5~43℃
超高温：≥60℃ （即热消融）
加热深度（透热深度）
微波加热时，微波能量在人体表皮能耐受 （即不会引起组织损伤）的情况下，尽可能大地、 不间断地向组织内部传输，通过组织吸收而使组 织发热，传输过程中微波能量不断耗损，随着深 度的增加，由于能量减弱而使升温能力降低，直 至升不到41.5℃时（低于此温度无效果），此时 的这一深度被称为加热深度。
2.微波辐射器
即微波应用器，也就是发射天线，其 功能是将微波源产生的微波能量有效地辐 射到局部治疗区域。
常用的辐射器分为:体外辐射器、腔内 辐射器、植入式辐射器和微带辐射器。
3.控制装置及测温装置
控制装置用于有效控制微波源输出功 率的大小，以控制温度的高低。
理想的测温是无损地测出靶区温度分 布，但目前多采用有损测温法，即将测温 探头插入组织中进行测温，为减少损伤， 多为单点测量。
(二） 微波热疗中的注意事项
五. 大功率微波热疗深部热疗的临床应用
（一）大功率微波深部加热的原理
（二）大功率微波的临床应用
5.可通过选择不同频率（即不同波长）， 达到不同的加热深度。
因此，目前在临床应用中微波加热设备 估计约占总加热设备的75%左右。
三. 微波热疗的关键技术
（一） 微波热疗设备的组成：
1.微波源（微波发生器）
2450MHz的微波发生器为磁控管； 915MHz设备的微波发生器可以采用磁控管， 也可用固态器件（功率模块）； 433MHz可选用微波三、四极管，以及固态 器件。
433 915 2450 5800 10000
波长（cm） 空气/组织 69.3 / 8.76 32.8 / 4.46 12.2 / 1.76 5.17 / 0.775
3 / 0.464
穿透深度（cm）
3.57 3.04 1.7 0.72 0.343
不同频率的微波在低水容量组织 （脂肪、骨骼）中的传输特性
频率（MHz）
433 915 2450 5800 10000
波长（cm） 空气/组织 69.3 / 28.8 32.8 / 13.7 12.2 / 5.21 5.17 / 2.29
3 / 1.41
穿透深度（cm）
26.2 17.7 11.2 5.24 3.39
二. 微波的热效应
微波热效应
是指微波能量照射 人体的 全身或局部 后，人体的 全身或局部，人体组织吸收微 波能量后发热，超过人体体温的调节能力wk.baidu.com 产生体温升高，由此而引起的变化称之为微 波热效应。
微波的传输特性
微波不论在空气中或在其他介质中传输过 程中，其能量将逐渐衰减；在不同介质中衰 减程度不同。
穿透深度：电磁波从介质表面向介质内部 传输时，其振幅衰减到表面值的1/e（即为表 面值的36.9%）所经过的 一段距离d。
不同频率的微波在高水容量组织 （肌肉、皮肤）中的传输特性
频率（MHz）
微波的特殊性
因为频率高波长短，与其他波段相比，微波有 以下一些特性：
1.频率较高，因而其加热效率高。
2.波长较短，因而其辐射器接近人体结构，适 合临床应用。
3.波长较短，因而其辐射器能量较集中，加热 效率高。
微波的特殊性
4.波长较短，微波发生的器件磁控管尺 寸小、易控制，因而设备结构简单成本较低。
微波肿瘤热疗技术
XXXX医院肿瘤科 XXX
一. 微波的物理特性
在电磁辐射的频谱中，微波是指频率范
围为300MHz~300GHz、相应波长为 1m~1mm范围的电磁波。 根据 公式 ： V=λf
频率越高，波长越短。
医学临床上通常所说的 2450、915微波 机就是指其工作频率为2450MHz和915MHz 的设备。
由于电磁场对测温元件、测温电路存在 干扰，为减少对测温的干扰，一是采用瞬时 停机测温法，二是采用抗干扰的测温元件如 热电偶丝、热敏电阻，以及光纤测温仪。
（二）微波体膜及SAR测量
微波体膜
微波体膜是一种具有特殊性能的等效组织 体膜，使用与人体组织的电、热物理特性相近 的人造材料来替代真实组织，用于实验时模拟 组织在热疗条件下的加热情况。
等效组织体膜分为静态和动态两种： 静态等效组织体膜不考虑血流的影响；动 态组织体膜则考虑模拟血流的影响。
微波体膜的配制（体膜配方）
周重光配方：TX-151、聚乙烯粉、水。NaCl 江汉保配方:甲基纤维素钠、聚乙烯粉、水。NaCl
微波体膜的用途：
1.用于检测辐射器的性能。 2.检测加热过程中组织温度分布。 3.检测微波场对测温的热电偶或热敏电阻 的干扰程度。
在进行微波加热时一般表皮温度较高， 有时为了增加加热深度，在加大微波能量 时需要同时采取表皮降温措施，以减轻表 皮烫伤的发生率。
微波的加热深度一般都大于其物理学理论上 的穿透深度，且受很多因素的影响。
因为在加热过程中，随着组织温度升高会因 热传导而使周围组织温度升高，从而增加加热深 度。
此外当皮下组织为脂肪时，微波频率下脂肪 对其能量的吸收少，所以脂肪厚时其加热深度会 增加。
微波产热的原理
人体组织由各种极性分子组成，在细胞内 及血液中含有各种不同带电粒子。在交变的微 波场（电磁波场）下，这些极性分子和带电粒 子随之发生转动、振动和位移，这个过程中会 发生相互之间的摩擦和碰撞而产生热，从而引 起组织的温度升高。
这即是微波热疗的基础。
影响生物体组织的升温因素
微波作用于人体组织所产生的热，不 仅与人体组织的结构有关，而且还与微波场 有关。