影响冷冻外科冻结过程的物理因素

本文在Pennes生物传热方程的基础上,应用变时间步长法对冷冻外科手术中平面接触式冷刀周围生物组织的冻结过程进行了数值求解,得到冷冻外科手术时生物组织中各时刻的温度场分布和相变界面的移动速率。进一步分析了冷刀壁面保持恒定降温速率时,不同介质初始温度和冷刀壁面初始温度对相变区发展的影响,及在冷刀壁面温度随时间非线性变化的边界条件下,血流灌注率和代谢产热对相变区温度分布和相变界面移动速率的影响。结果表明,冷冻外科手术时,适当降低被冻介质初始温度,预冷冷刀对冻结过程有利。血流灌注率的大小对组织冻结过程的影响较显著,而代谢产热的影响则不十分明显。