高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2011年
7期
1787-1792
,共6页
秦延山%姚陈果%孙才新%李成祥%米彦
秦延山%姚陳果%孫纔新%李成祥%米彥
진연산%요진과%손재신%리성상%미언
冲激脉冲辐射天线(IRA)%ps电场脉冲%聚焦%生物组织%无创治疗%耦合介质
遲激脈遲輻射天線(IRA)%ps電場脈遲%聚焦%生物組織%無創治療%耦閤介質
충격맥충복사천선(IRA)%ps전장맥충%취초%생물조직%무창치료%우합개질
impulse radiating antenna(IRA)%picosecond electric pulses%focusing%biological tissue%noninvasivetreatment%medium
通过特殊设计的超宽带冲激脉冲辐射天线(IRA)将高强度ps电场脉冲靶向聚焦于肿瘤组织,可以在ps电场脉冲的作用下诱导肿瘤细胞凋亡,从而实现肿瘤的无创治疗。为此,充分考虑无创治疗的实际情况,分别通过Anso{tHFSS软件仿真和建立数学模型的手段,以生物组织内的皮下肿瘤为靶向目标,对冲激脉冲辐射天线在生物组织中聚焦特性进行了研究。研究发现:冲激脉冲辐射天线辐射ps电场脉冲在生物组织靶向焦点区域聚焦时,在空间上,ps电场脉冲分散分布在z轴远离靶向焦点的区域;在时间上,ps电场脉冲到达z轴聚焦时具有较大的时间差,从而难以在生物组织内形成有效聚焦。为了改善ps电场脉冲在生物组织中的聚焦效果,从理论分析以及公式推导发现:可在天线内填充与生物组织介电常数相近的耦合介质来解决冲激脉冲辐射天线与生物组织的匹配,以实现ps电场脉冲在生物组织内的有效聚焦。
通過特殊設計的超寬帶遲激脈遲輻射天線(IRA)將高彊度ps電場脈遲靶嚮聚焦于腫瘤組織,可以在ps電場脈遲的作用下誘導腫瘤細胞凋亡,從而實現腫瘤的無創治療。為此,充分攷慮無創治療的實際情況,分彆通過Anso{tHFSS軟件倣真和建立數學模型的手段,以生物組織內的皮下腫瘤為靶嚮目標,對遲激脈遲輻射天線在生物組織中聚焦特性進行瞭研究。研究髮現:遲激脈遲輻射天線輻射ps電場脈遲在生物組織靶嚮焦點區域聚焦時,在空間上,ps電場脈遲分散分佈在z軸遠離靶嚮焦點的區域;在時間上,ps電場脈遲到達z軸聚焦時具有較大的時間差,從而難以在生物組織內形成有效聚焦。為瞭改善ps電場脈遲在生物組織中的聚焦效果,從理論分析以及公式推導髮現:可在天線內填充與生物組織介電常數相近的耦閤介質來解決遲激脈遲輻射天線與生物組織的匹配,以實現ps電場脈遲在生物組織內的有效聚焦。
통과특수설계적초관대충격맥충복사천선(IRA)장고강도ps전장맥충파향취초우종류조직,가이재ps전장맥충적작용하유도종류세포조망,종이실현종류적무창치료。위차,충분고필무창치료적실제정황,분별통과Anso{tHFSS연건방진화건립수학모형적수단,이생물조직내적피하종류위파향목표,대충격맥충복사천선재생물조직중취초특성진행료연구。연구발현:충격맥충복사천선복사ps전장맥충재생물조직파향초점구역취초시,재공간상,ps전장맥충분산분포재z축원리파향초점적구역;재시간상,ps전장맥충도체z축취초시구유교대적시간차,종이난이재생물조직내형성유효취초。위료개선ps전장맥충재생물조직중적취초효과,종이론분석이급공식추도발현:가재천선내전충여생물조직개전상수상근적우합개질래해결충격맥충복사천선여생물조직적필배,이실현ps전장맥충재생물조직내적유효취초。
When high intensity picosecond electric pulse was focused on the tumor tissue by using impulse radiating antenna(IRA), the targeted tumor cells could be induced to apoptosis to realize noninvasive treatment. We took subcutaneous tumor as the subject to study focusing properties of the prolate spheroidal IRA (PSIRA) in biological tissue on the basis of considering the practical applications adequately. The simulations and analyses of the mathematical model show that the picosecond pulse radiated by PSIRA from the air to the biological tissue is too dispersive in both time and space to focus on. So, an idea of filling PSIRA with the medium of similar permittivity is proposed to improve the focusing effects, and is identified bv simulation.