全身热疗有望在晚期和扩散型肿瘤的治疗中发挥重要作用,相应临床手术的实施需要发展安全高效的全身热疗装备、对热效能和生物效应进行量化评估以及研制相应治疗计划软件来指导热剂量的精确给定。为此,本文结合微波辐照的空间加热特性及血管快速高效的热传递特性,提出并探索了新型高效全身热疗方法的基础与应用问题。针对微波辐照的疗效特性,采用2450MHz微波的体外辐照建立了小鼠全身热疗方法,通过对B16-F10的肺转移模型荷瘤小鼠进行全身热疗,并与化疗和联合治疗进行对比,结果显示了全身热疗的优越性。同时检定瘤内Hsp70等生化和免疫因子表达,提出全身热疗对黑色素瘤起到抑制性的信号通路。从房室模型出发,针对移动式微波全身热疗系统从微波发射到电磁吸收并诱发人体全身温度响应的过程,采用Maxwell方程建立微波传播和人体热吸收耦合计算模型解决人体电磁吸收问题,通过电磁比吸收结合全身热疗中的关键因素对已有三例患者的热疗数据进行评估,提出了可用于临床全身热疗的温度预示和数据监控方法。为评估全身热疗和局部热疗过程中的局部热区及系统温度响应,建立了自适应精度跨尺度模型,提出用于热性能评估的后处理参数。提出以对流热密度为标准进行选择性辐照和选择性血管传热的加热方式,并以减轻创伤、增加效率为原则提出现有热疗方式系列改进措施。以微波选择性辐照为目标,提出基于富血管区域进行选择性可穿戴式加热的技术并设计了相应的自适应算法。以血管空间加热为目标,设计一套基于微波血管内介入式全身热疗装置。以本装置为平台,对介入式全身热疗的穿刺操作血管选择进行考察并得到相应穿刺原则。进一步提出基于体模型的热学假人系统,可对热传导、对流、代谢产热、辐射及出汗四大关键热机制进行物理性模拟。为实现对介入式全身热疗的温度特性进行模拟仿真,论文研制开发出一套基于Matlab和C#.Net联合编程平台的全身热疗计划软件,并得到意义明确的性能参数指导临床操作。文章最后通过高性能全身热疗装备的案例剖析可供进一步医疗装备产品商业化的市场、营销和财务分析。