图5 血管轴线在x=6 mm处，血管对-1、-8、-20、-40 ℃等值面的影响Fig.5 The effect of blood vessels on the contours of -1,-8,-20,-40 ℃ when the blood vessel is placed atx=6 mm

图6 血管轴线在z=-3 mm处，血管对-1、-8、-20、-40 ℃等值面的影响Fig.6 The effect of blood vessels on the contours of -1, -8, -20, -40 ℃ when the blood vessel is placed atz=-3 mm

图7 血管轴线在z=-6 mm处，血管对-1、-8、-20、-40 ℃等值面的影响Fig.7 The effect of blood vessels on the contours of -1, -8, -20, -40 ℃ when the blood vessel is placed atz=-6 mm.

图8 血管对组织损伤的影响Fig.8 The effects of blood vessels on the necrotic tissue rate

图9x=3 mm，x=6 mm，z=-3 mm，z=-6 mm处血管在x轴3、4、-4 mm及z轴-2、-3 mm处组织损伤占比Fig.9 The necrotic tissue rate of the distances of 3, 4, -4 mm atxaxis and -2 mm, -3 mm atzaxis, which are separately influenced by the blood vessels ofx=3 mm，x=6 mm，z=-3 mm，z=-6 mm

3 讨论与结论

低温冷冻消融对于传统的消融具有良好的优势。本文以肝肿瘤为仿真对象，以柔性冷刀系统为冷冻治疗原型，建立了三维仿真模型，研究了血管的存在对冷冻过程的影响。本模型从血管对温度场的干扰、血管对等值面的变换及在冷冻过程中血管对组织损伤程度3个方面进行了预测，得到如下结论：

1)在x=3 mm处的血管比其他3个位置的血管对温度影响更大，组织损伤更为集中，这是因为血液的流动使冷量被进一步消耗。

2)图4～图7的分析结果可知，越靠近血管位置(在血管周围4R范围内，R为血管半径(mm)温度会逐渐变高，血管对冷冻的影响严重，而当距离血管位置>4R时，温度不受血管的影响波动，冷冻作用并未受到血管影响。

3)血管在x=3 mm处比z=-3 mm处的组织损伤范围大0. mm，而二者发生相变范围一致。x=6 mm处的组织损伤范围和相变范围均比z=6 mm处的组织损伤范围和相变范围大0. mm，这是因为血管对冷冻过程的作用减小。

4)在明胶中实验可知，冷冻过程冰球形状为椭球型，则冷冻作用由实际冷刀冷冻过程决定。因此，在冷冻过程中，血管相对于冷刀的不同走向，对冷冻过程产生影响。当血管与冷刀平行时，血管对于横平面内温度场的波动影响较大，而组织损伤的范围小于垂直方向。因此，在临床手术过程，可以依据血管的走向决定冷刀的冷冻方向，本模型对于临床的预测，在临床手术过程中具有重要的指导意义。

5)本研究还具有一定的局限性：首先，在实际的临床中，血管是以血管树的形式存在[3]，而在本研究中仅考虑主干血管对冷冻过程的影响；其次，组织的热物性参数导热系数、比热及血液的流速等，都是有可能在临床过程中发生轻微变化的，因此若要更加精准的对冷冻过程进行预测，使本模型更好的指导临床手术，还需进一步研究。

6)本研究模型较为简单，文章仅定性的分析血管影响冷冻治疗肿瘤的效果，对临床具一定的指导意义，但在临床上具体详细的冷冻过程依然依赖于医生的临床经验进行判断。因此，为了更加精准的指导临床治疗，血液流速、血管大小与血管冻结速率的关系，以及在冷冻过程中血管的损伤研究将作为作者接下来的研究对象。

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文章来源：《血管与腔内血管外科杂志》 网址: http://www.xgyqnxgwkzz.cn/qikandaodu/2021/0722/706.html