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肿瘤诊疗中的生物传热学理论构建与能量调控机制研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    R730.59
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目围绕肿瘤诊疗重大需求,瞄准其中涉及的生物传热科学前沿,剥离出关键共性问题——生物传热学理论与能量调控机制,在肿瘤诊疗热物理基础理论方面取得了实质性突破。该项目属于工程热物理与生命科学交叉领域——生物传热学,为揭示绿色化肿瘤热诊疗机理及发展调控方法提供了定量化手段,在临床应用中发挥着重大作用。在国家杰出青年基金等项目的支持下,团队开展了近20年的持续研究,构建了生物传热学理论体系,系统揭示了肿瘤热诊疗中的能量调控机制,相应理论部分已用于指导临床。取得的主要创新性成果如下:1.生物传热学基础理论研究:针对肿瘤热诊疗,创建了活体组织温度涨落理论及生物传热多模态能量耦合理论,被外国学者称为“Deng and Liu perturbation bioheat model”。系统建立了相对完整的生物传热学理论体系,出版了该领域的知名学术著作《生物传热学》。主要完成人刘静因在生物传热学基础研究方面的贡献,获国际传热界最高奖项之一威廉伯格奖,并应邀在每4年一届的国际传热大会上作45分钟主题报告。2.肿瘤冷冻治疗中生物传热学研究:对冷冻治疗中的传热机理和能量调控方法进行了系统的开拓性研究,建立了相对完整的低温生物医学工程学体系,出版了该领域的知名学术著作《低温生物医学工程学原理》。揭示了生物体复杂相变传热机理,发现了低温手术中大血管相变传热效应并提出解决方法。在肿瘤冷冻治疗新模式方面,提出了冷热复合治疗方法。在能量调控方面,开辟了纳米冷冻治疗领域,被写入Springer知名英文教科书中,可降解纳米冷冻治疗研究被著名刊物Nanomedicine: NBM选为封面文章,纳米冷冻治疗方向还被纳入中国制冷学科发展战略规划。有关成果获得重大临床应用。3.肿瘤热疗中生物传热学研究:针对肿瘤热疗的传热学原理和方法进行了系统的开拓性研究,建立了相对完整的肿瘤热疗物理学体系,出版了该领域的知名学术著作《肿瘤热疗物理学》。在肿瘤热疗新方法及能量调控机制的探索方面,建立了可大幅降低治疗成本的热化学靶向微创消融方法;针对扩散型肿瘤,提出了血管介入式全身热疗方法并阐明了治疗机理,相关研究工作被热疗权威期刊Int. J. Hyperthermia选为封面文章。上述研究成果发展和建立了相对完整的生物传热学理论体系,在国际上已产生重大反响。10篇代表性论文被SCI他引267次,WOS他引321次。近20年来,出版著作3部,发表SCI收录论文93篇,SCI他引903次。在国际会议上应邀作主题报告5次。
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