CST仿真实例： 射频消融术 RFA - 生物材料，单向多物理耦合，电磁加热

这期我们看一个自带案例，射频消融术RF Ablation。这是一种治疗局部肿瘤的微创手术，在CT或B超等显影指导下，将特殊针头刺入肿瘤，发射RF电磁信号，加热周围肿瘤组织到达治疗的目的。

开启自带案例：

生物材料是材料拓展包中的肌肉和骨骼，模型是简单的四方体：

端口激励探针：

参考线接PEC地：

前往电路，可见更多的仿真任务，这里主要就是电磁和热的多物理耦合流程任务：

进入电磁任务EM1，查看求解器设置：

可见只仿了一个频点374kHz，这个是RFA的工作频率：

边界为open拓展：

激励信号用的是默认，所以相当于在375KHz激励了0.5RMS瓦的功率；同时可见监视器有375kHz。

仿真电磁热耦合任务，结束后先查看电场分布，可见接地方式对电场分布还是有点影响的。实际RFA手术的接地极片是贴在患者大腿上的，所以如果要仿的更符合实际，可以用人体模型加上大腿部分，再画个PEC的地。

再查看电磁损耗：

然后我们进入热稳态子任务：

查看耦合任务的设置，这里放大了50倍，也就是说这里热稳态模拟的是25W rms激励功率：

这里也可以查看电磁损耗分布，可见功率已被放大：

稳态的温度分布，至于达到100多度的精确性，我们最后再讨论。

仿真之前有设定点监视器，所以可以获得某个点的稳态温度：

进入瞬时热仿真可以查看温度上升的动图：

小结：

1．射频消融术（RFA）和微波消融（MWA）或热疗(Hyperthermia)相似，都是用电磁产热来治疗。RFA需要对探针和接地方法进行建模，然后对探针周围的生物组织进行仿真分析。分析内容一般包括激励多少功率，激励多久，以及温度分布和散热情况。

2．本案例建模较简单，没有考虑精细的伞状探针和其他接地方式；仿真方面也没有考虑网格精度、血液散热系数、详细人体模型、温变材料以及双向耦合等等方面，所以最高温度150度看上去可能有些不太实际；当然上述的建模和仿真功能都是支持的。比如下图是另一个更精确一些的RFA案例和温度分布结果：

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