Producing a Regular Thermal Lesion Volume on a Cholangiocarcinoma Considering a Saline-Enhanced RF Ablation

• Autorzy: Lemos Antunes C. , Raposeiro N. , Almeida T.

Warianty tytułu

PL

Produkowanie regularnych zmian termicznych w raku dróg żółciowych przy stosowaniu termoablacji wysokoczęstotliwościowej ze wspomaganiem solnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Self-expandable mechanical stents are an effective option for reducing stricture problems of hollow organs, like the bile duct, and so for improving quality of life of the patients. It has been shown that this mechanical device, made out of nitinol, can also be used as a radio frequency ablation electrode for inducing thermal necrosis in the tumorous tissue. However, for the thermal ablation of a cholangiocarcinoma, the volume lesion obtained is not regular. In this work, it is intended to study the thermal lesion obtained considering a saline-enhanced radio frequency ablation. Analysis was performed based on numerical simulation, and results show that it is possible to reduce irregularity of the volume obtained, although convective heat transfer due to blood flow has a significant impact in the final result.

PL

Samo-rozszerzalne mechaniczne stenty stanowią efektywną możliwość redukcji zwężeń wydrążonych organów, takich jak dróg żółciowych, a w konsekwencji do polepszenia jakości życia pacjentów. Zostało pokazane, że to mechaniczne urządzenie, wykonane z nitinolu, może też zostać wykorzystane jako elektroda do ablacji wysokoczęstotliwościowej dla wywołania obumarcia tkanki guzowatej. Jednakże, w przypadku termoablacji raka dróg żółciowych, otrzymana zmiana objętościowa nie jest regularna. W tym artykule przedstawiono badania zmian termicznych, które otrzymano stosując termoablację ze wspomaganiem solnym. Przeprowadzono analizę numeryczną, której wyniki wskazały na możliwość redukcji nieregularności objętościowej, aczkolwiek konwekcyjny przepływ ciepła wynikły z przepływu krwi ma istotny wpływ na wynik końcowy.

Słowa kluczowe

EN

cholangiocarcinoma; RF ablation; saline-enhanced; finite element method; numerical simulation

PL

rak dróg żółciowych; ablacja wysokoczęstotliwościowa; metoda elementów skończonych; symulacja numeryczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 7b
• Strony: 24--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., schem., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lemos Antunes C.

autor

Raposeiro N.

autor

Almeida T.

• RIANDA Research, Rua Eládio Alle Alvarez, Picoto dos Barbados, 3030-280 Coimbra, Portugal,

Bibliografia

• [1] Gatto M., Bragazzi M.C., Semeraro R., Napoli C., Gentile R., Torrice A., Gaudio E., Alvaro D.: Cholangiocarcinoma: Update and future perspectives, Digestive and Liver Disease, 42(4), pp. 253–260, 2010.
• [2] Gatto M., Alvaro D.: New insights on cholangiocarcinoma, World Journal of Gastrointestinal Oncology, 2(3), pp. 136–145, 2010.
• [3] Paik W.H., Park Y.S., Hwang J.-H., Lee S.H., Yoon C.J., Kang S.-G., Lee J.K., Ryu J.K., Kim Y.-T., Yoon Y.B.: Palliative treatment with self-expandable metallic stents in patients with advanced type III or IV hilar cholangiocarcinoma: a percutaneous versus endoscopic approach, Gastrointestinal Endoscopy, 69(1), pp. 55–62, 2009.
• [4] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N., Gonçalves B., Almeida P.: Thermal Ablation in Biological Tissue Using Tubular Electrode, 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, Chicago, USA, 2010.
• [5] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N.: Effects of the Geometry of a Tubular Electrode on the Temperature Distribution in Biological Tissue, 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, Chicago, USA, 2010.
• [6] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N., Gonçalves B., Almeida P.: Determination of Lesion Volume Induced in Biological Tissue Using a Tubular Electrode for Radiofrequency Ablation – Numerical and Experimental Analysis, EHE2011 - 4th International Conference on Electromagnetic Fields, Health and Environment, Coimbra, Portugal, 2011.
• [7] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N.: Finite Element Modeling of Cholangiocarcinoma Radiofrequency Ablation, 10th International Conference of the European Bioelectromagnetic Association, Rome, Italy, 2011.
• [8] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N.: Inducing Thermal Lesion on a Cholangiocarcinoma Considering a Saline-Enhanced Radiofrequency Ablation, EHE2011 - 4th International Conference on Electromagnetic Fields, Health and Environment, Coimbra, Portugal, 2011.
• [9] Plonsey R., Heppner D.: Considerations of quasi-stationarity in electrophysiological systems, Bulletin of Mathematical Biology, 29(4), pp. 657–664.
• [10] Pennes H.H: Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Human Forearm, Journal of Applied Physiololy, 85(1), pp. 5–3, 1998 (reprint).
• [11] Arkin H., Xu L.X., Holmes K.R.: Recent developments in modelling heat transfer in blood perfused tissues, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 41(2), pp. 97–107, 1994.
• [12] Tziafalia C., Vlychou M., Tepetes K., Kelekis N., V.Fezoulidis I.: Echo-Doppler measurements of portal vein and hepatic artery in asymptomatic patients with hepatitis B virus and health adult, Journal of Gastrointestinal and Liver Diseases, 15(4), pp. 343–346, 2006.
• [13] Antunes C.F.L., Almeida T.R.O., Raposeiro N., Gonçalves B., Almeida P., Antunes A.: A Tubular Electrode for Radiofrequency Ablation Therapy, World Academy of Science, Engineering and Technology, (70), pp. 517–523, Oct. 2010.
• [14] Haemmerich D., Staelin T., Tungjitkusolmun S., Lee F.T., Jr., Mahvi D.M.,Webster J.G.: Hepatic bipolar radio-frequency ablation between separated multiprong electrodes, IEEE T Biomed Eng, 48(10), pp. 1145–1152, 2001.
• [15] Haemmerich D., Staelin S.T., Tsai J.Z., Tungjitkusolmun S., Mahvi D.M., Webster J.G.: In vivo electrical conductivity of hepatic tumours, Physiological Measurement, 24(2), pp. 251–260, 2003.
• [16] Haemmerich D., Chachati L., Wright A.S., Mahvi D.M., Lee F.T., Jr.,Webster J.G.: Hepatic radiofrequency ablation with internally cooled probes: effect of coolant temperature on lesion size, IEEE T Bio-med Eng, 50(4), pp. 493–500, 2003.
• [17] Goldberg S.N.: Radiofrequency tumor ablation: principles and techniques, European Journal of Ultrasound, 13(2), pp. 129–147, 2001.