RDN原理示意圖(圖源:www.cirse.org)
RDN治療過程對治療區域的溫度控制有很高要求,溫度太高會導緻腎動脈的血管受損;溫度太低治療無效。因此利用ANSYS Fluent仿真,了解血管和周圍軟組織的溫度分(fēn)布情況,确保溫度處于合适範圍内。
Fluent案例: 計算域如圖所示,包括血液、血管壁、周圍組織。消融設備僅保留和血液接觸的外(wài)表面,不考慮内部的結構。 此問題同時涉及三個物(wù)理場:電(diàn)場、流場、溫度場。 1.1 電(diàn)場處理 電(diàn)場激勵源爲射頻(pín)信号,其頻(pín)率爲MHz量級,變化周期相對于秒級的加熱過程太短,可簡化爲設備外(wài)表面的固定電(diàn)壓,其電(diàn)壓值爲射頻(pín)信号的有效值。計算域的外(wài)邊界爲0電(diàn)壓。 簡化後,整個電(diàn)場爲靜電(diàn)場,滿足電(diàn)勢的擴散方程,且爲定常。電(diàn)場的傳播速度爲光速,可認爲在通電(diàn)的一(yī)瞬間立刻完成,不考慮電(diàn)場的傳播分(fēn)布。 1.2 流場和溫度場處理 根據解剖學,人體(tǐ)腎動脈的入口直徑範圍爲5 - 7mm,分(fēn)叉處直徑範圍3 - 3.5mm,分(fēn)叉角度約爲50°。其入口速度大(dà)約爲50cm/s左右。可推算,血流雷諾數在1000左右,爲層流狀态. 組織溫度分(fēn)布的影響因素包括:電(diàn)場的焦耳熱、血流和周圍組織中(zhōng)的熱對流和熱傳導。 Fluent案例: 計算域總覽 消融設備區域網格細節 Fluent案例: 1 穩态仿真:計算電(diàn)場和血流分(fēn)布 2 瞬态仿真:計算溫升過程 穩态仿真中(zhōng)關閉能量方程 Fluent案例:
腎動脈RDN治療過程的仿真
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