Wpływ mocy wejściowej anteny współosiowej na rozkład temperatury podczas śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej

• Autorzy: Gas P.

Warianty tytułu

EN

Influence of the coaxial-slot antenna's input power on temperature distribution during interstitial microwave hyperthermia

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono model będący przykładem zastosowania hipertermii śródmiąższowej działającej miejscowo na chorą tkankę. Źródłem ciepła jest współosiowa antena mikrofalowa (ze szczeliną powietrzną) umieszczona w wątrobie. Ze względu na symetrię osiową modelu dla uproszczenia rozważono model dwuwymiarowy. Przedstawiony problem stanowi sprzężenie pola elektromagnetycznego i pola temperatury. Posługując się metodą elementów skończonych, rozwiązano równanie falowe dla przypadku fali TM, a następnie biologiczne równanie ciepła w przypadku stacjonarnym. Na końcu zestawiono uzyskane wyniki symulacji dla różnych wartości mocy wejściowej anteny.

EN

In this paper a model which is an example of interstitial microwave hyperthermia acting locally to diseased tissue is presented. A microwave coaxial-slot antenna placed in the liver tissue is a heat source. Due to the axial symmetry of the model, for simplification a two-dimensional case is considered. The presented issue is therefore a coupling of the electromagnetic field and the temperature field. Using the finite element method, the wave equation for TM wave case and the bioheat equation under steady-state condition have been solved. At the end the obtained simulation results for several levels of the antenna total input power are presented.

Słowa kluczowe

PL

śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa; biologiczne równanie ciepła; fale TM; metoda elementów skończonych (MES)

EN

interstitial microwave hyperthermia; bioheat equation; TM waves; finite element method (FEM)

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 1
• Strony: 111--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Gas P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Elektrotechniki i Elektroenergetyki, Al. Mickiewicz 30, 30-059 KRAKÓW, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Habash R.W.Y., Bansal R., Krewski D., Alhafid H.T.: Thermal Therapy, Part 2: Hyperthermia Techniques. „Critical Reviews in Biomedical Engineering” 2006, vol. 34 no.6, p. 491-542.
• 2. Hurter W., Reinbold F., Lorenz W.J.: A Dipole Antenna for Interstitial Microwave Hyperthermia. „IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques” 1991, vol. 39, no. 6, p. 1048-1054.
• 3. Baronzio G.F., Hager E.D.: Hyperthermia in Cancer Treatment: A Primer. Landes Bioscience and Springer Science + Business Media, New York 2006.
• 4. Hiraoka M., Mitsumori M., Hiroi N., Ohno S., Tanaka Y., Kotsuka Y., Sugimachi K.: Development of RF and Microwave Heating Equipment and Clinical Applications to Cancer Treatment in Japan. „IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques” 2000, vol. 48, no. 11, p. 1789-1799.
• 5. McPhee S.J., Papadakis M.A., Rabow M.W.: Current Medical Diagnosis and Treatment 2012. McGraw-Hill 2011.
• 6. Lin J.C., Wang Y.J.: Interstitial Microwave Antennas for Thermal Therapy. „International Journal of Hyperthermia” 1987, vol. 3, no. 1, p. 37-47.
• 7. Gas P.: Temperature inside Tumor as Time Function in RF Hyperthermia. „Electrical Review” 2010 vol.86 no.12 p. 42-45.
• 8. Kurgan E., Gas P.: Estimation of Temperature Distribution inside Tissues in External RF Hyperthermia. „Electrical Review” 2010, vol. 86, no. 1, p. 100-102.
• 9. Miaskowski A., Sawicki B., Krawczyk A., Yamada S.: The Application of Magnetic Fluid Hyperthermia to Breast Cancer Treatment. „Electrical Review” 2010, vol. 86, no. 12, p. 99-101.
• 10. Gas P.: Essential Facts on the History of Hyperthermia and their Connections with Electromedicine. „Electrical Review” 2011, vol. 87, no. 12b, p. 37-40.
• 11. Saito K., Taniguchi T., Yoshimura H., Ito K.: Estimation of SAR Distribution of a Tip-Split Array Applicator for Microwave Coagulation Therapy Using the Finite Element Method. „IEICE Transaction on Electronics” 2001, vol. E84-C, no. 7, p. 948-954.
• 12. Pennes H.H.: Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Human Forearm. „Journal of Applied Physiology” 1948, vol. 1, no. 2, p. 93-122.
• 13. Gabriel C., Gabriel S., Corthout E.: The Dielectric Properties of Biological Tissues: I. Literature Survey. „Physics in Medicine and Biology” 1996, vol. 41, no. 11, p. 2231-2249.