低温手术过程组织瞬态热应力有限元分析-化工学报.PDFVIP

第 卷 第 期 化 工 学 报 ５８ １ Ｖｏｌ．５８ Ｎｏ．１ 　 　 　 　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　　 　 年 月 （ ） ２００７ １ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒ ａｎｄ Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｊａｎｕａｒ ２００７ 　 　 　 　 　 　 ｙ　 　 ｇ ｇ　 　 　 ｙ　 檭 殐檭檭檭檭檭殐 檭 研究论文檭 低温手术过程组织瞬态热应力有限元分析 殐 殐 檭 檭檭檭檭檭 １ ２ 赵 刚 ，刘志峰 　 １ ２ （中国科学技术大学力学和机械工程系； 热科学和能源工程系，安徽 合肥 ２３００２７） 摘要：通过有限元分析，给出使用同时具有冷冻和加热能力的两种新型冷刀进行低温手术过程中组织瞬态应力 场，考察 “低温手术 热疗结合型冷刀”与 “ 型氩氦冷刀”两种新型冷刀的共性和差别，从热应力角度  Ｅｎｄｏｃａｒｅ 揭示冷刀的杀伤半径。充分考虑组织物性和内热源的非线性，使用基于有限容积法的大型商业有限元软件Ａｎｓｓ ｙ 双向耦合求解经典生物传热方程与应力方程。结果表明：（）组织内水的相变导致的体积膨胀是热应力引发的 １ 主要因素，而温度梯度则是产生热应力的次要因素；（２）两种冷刀在低温手术过程中均会导致相变区域内出现 应力集中；（）低温手术 热疗结合型冷刀由于可提供更大的冻结区域，使其经历高应力，从而具有更大杀伤半 ３  径；（）低温手术过程中，组织会发生明显的热应变。 ４ 关键词：低温手术；冷刀；应力场；相变；Ａｎｓｓ ｙ 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） Ｒ３１８．５２ Ｒ３１８．０３ Ａ ０４３８－１１５７ ２００７ ０１－００３３－０７ 　　　　 犉犻狀犻狋犲犲犾犲犿犲狀狋犪狀犪犾狊犻狊狅犳狋狉犪狀狊犻犲狀狋狋犺犲狉犿犪犾狊狋狉犲狊狊犱狌狉犻狀 犮狉狅狊狌狉犲狉 狔 犵 狔 犵 狔 １ ２ ， 犣犎犃犗犌犪狀 犔犐犝犣犺犻犳犲狀 犵 犵 １ ２ （