Influence of wire geometry on temperature distribution in human body during rf hyperthermia

• Autorzy: Gas P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ geometrii przewodu na rozkład pola temperatury wewnątrz ciała ludzkiego podczas rf hipertermii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A numerical model which is an example of local-regional RF hyperthermia is presented. Human body is surrounded by an elliptical wire with exciting current and the electromagnetic energy is concentrated within the tumor. The presented issue is therefore a coupling of the electromagnetic field and the temperature field. For simplification a two-dimensional model which is a cross section through the human body is adopted. Using the finite element method exciting current density in human body has been calculated, and then bioheat equation under transient-time condition has been resolved. Finally, the obtained simulation results for several wire configurations are presented.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono model numeryczny stanowiący przykład zastosowania lokalno-regionalnej hipertermii o częstotliwości radiowej. Ciało człowieka otoczone jest eliptycznym przewodem z wymuszającym prądem, a energia elektromagnetyczna koncentrowana jest wewnątrz guza. Dla uproszczenia przyjęto model dwuwymiarowy stanowiący przekrój poprzeczny przez ciało człowieka. Wykorzystując metodę elementów skończonych obliczono gęstość prądu indukowanego w ciele człowieka, a następnie rozwiązano biologiczne równanie ciepła dla przypadku zmiennego w czasie. Na końcu zestawiono uzyskane wyniki symulacji dla kilku konfiguracji przewodu.

Słowa kluczowe

EN

hyperthermia; bioheat equation; FEM

PL

pole temperatury; RF hypertermia; ciało ludzkie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2011
• Tom: Z. 252
• Strony: 133--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Gas P.

• Department of Electrical and Power Control Engineering, AGH University of Science and Technology,

Bibliografia

• 1. Cassady J.R., Hamilton A., Kittelson J., Rossman K., Shetter A., Stea B.: Interstitial irradiation versus interstitial thermoradiotherapy for supratentorial malignant gliomas: a comparative survival analysis, Int J Radiation Oncol Biol Phys., 30, 591-600, 1994.
• 2. Chou C.K.: Application of electromagnetic energy in cancer treatment, IEEE Trans. On Instrumentation and measurements, 37, 4, 547-551, 1988.
• 3. Clegg S.T., Das S.K., Samulski T.V.: Electromagnetic thermal therapy power optimization for multiple source applicators, Internat. J. Hyperthermia, 15, 291-308, 1999.
• 4. Gabriel C., Gabriely S., Corthout E.: The dielectric properties of biological tissues: I. Literature survey, Phys. Med. Biol., 41, 2231-2249, 1996.
• 5. Gas P.: Temperature Inside Tumor as Time Function in RF Hyperthermia, Electrical Review (Przegląd Elektrotechniczny), 12, 42-45, 2010.
• 6. Kurgan E., Gas P.: Estimation of Temperature Distribution Inside Tissues in External RF Hyperthermia, Electrical Review (Przegląd Elektrotechniczny), 01, 100-102, 2010.
• 7. Pennes H.H.: Analysis of tissue and arterial blood temperatures in resting forearm, J. Appl. Physiol., 1, 93, 1948.