聂佳力

上海傲派医疗科技有限公司 上海 200126

1 引言

射频消融电极针是一种微创手术中直接作用于肿瘤的电极针,近年来已普遍应用于临床。相对于一般的射频消融电极针,水冷针借助水循环冷却电极周围组织,了热损伤区域,并具有不易结痂碳化的优点[1,2]。为了达到的冷却效果,,。

通过对不同模型下的水冷针套管水流量的分析,可以对套管内部水循环结构进行优化或选型,或者通过流量对水循环所使用的或者其他动力源的选型提供依据。

2 模型建立

本文研究的水冷针套管内部含有PI(Polyimide聚酰亚胺管)管和热电偶。水循环模型进水路为PI管路,出水路为水冷针套管管路去掉PI管路剩余部分,热电偶放置于PI管路内侧或外侧。如图1,黄色区域为入水口,红色区域为出水口。进水通道与出水通道通过Y型三通实现分流。

图1 结构关系

射频消融电极针主要应用于肝脏、肺、甲状腺、乳腺肿瘤以及其他软组织的消融治疗[3],较细的水冷针因强度影响长度较短,一般更适合用于甲状腺肿瘤消融。选取19G、18G、17G和16G四种套管型号作为建模对象,内部PI管和热电偶尺寸如表1。

表1 尺寸汇总

本文18G、19G的水冷针套管长度均选取7cm进行模拟,16G、17G的水冷针套管长度各选取15cm、20cm、25cm进行模拟,16G、17G模型用PI1管时,热电偶在PI1外侧,PI2对应的热电偶在其内侧。

本组参数只作为建模分析用,实际中可能有所不同,但对于分析影响水流量各因素的规律并无影响。

3 仿真模拟

在COMSOL Multiphysics软件中选择层流,再添加瞬态研究进入……