This study demonstrates computer simulation of human brain treated with interstitial microwave hyperthermia. A thin coaxial-slot antenna emitting microwaves is the heat source. For simplification, a 2D axisymmetric model is considered. The wave equation for TM wave case and the Pennes bioheat transfer equation for transient-state have been solved with the finite element method. The impact of the time variable on temperature distribution was discussed and the obtained simulation results were presented.
PL
Niniejsza praca pokazuje symulację komputerową mózgu człowieka leczonego przy wykorzystaniu śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej. Źródłem ciepła jest cienka współosiowa antena ze szczeliną powietrzną emitująca mikrofale. Równanie falowe dla przypadku fali TM oraz biologiczne równanie przewodnictwa cieplnego określone przez Pennesa dla stanu niestacjonarnego zostały rozwiązane za pomocą metody elementów skończonych. Został przedyskutowany wpływ zmiennej czasowej na rozkład temperatury i przedstawione wyniki symulacji.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of this study was to evaluate and compare temperature distributions for different tissues being treated at the time of interstitial microwave hyperthermia. A coaxial-slot antenna implemented into the tissue is the source of microwave radiation. The described model takes into account the wave equation for the TM mode and the Pennes equation determining the temperature distribution within the tissue in the stationary case. The simulation results for the three fundamental microwave frequencies of tissue heating devices are presented.
PL
Celem pracy było wyznaczenie i porównanie rozkładu temperatury dla różnych tkanek poddawanych leczeniu w czasie śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej. Źródłem promieniowania mikrofalowego jest współosiowa antena ze szczeliną powietrzną wprowadzona do wnętrza tkanki. Opisany model uwzględnia równanie falowe dla modu TM oraz równanie Pennesa dla przypadku stacjonarnego określające rozkład temperatury w tkance. Wyniki symulacji zestawiono dla trzech podstawowych częstotliwości pracy urządzeń do grzania mikrofalowego tkanek. (Rozkłady temperatury tkanek dla różnych częstotliwości pochodzące z śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej)
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A model which is an example of local interstitial microwave hyperthermia is presented. A microwave coaxial-slot antenna placed in the liver tissue is the 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 are presented.
PL
W pracy przedstawiono 2D model będący przykładem zastosowania miejscowej hipertermii śródmiąższowej. Źródłem ciepła jest współosiowa antena mikrofalowa z szczeliną powietrzną umieszczona w tkance wątroby. Przedstawiony problem stanowi sprzężenie pola elektromagnetycznego i pola temperatury. Posługując się MES rozwiązano równanie falowe dla przypadku fali TM, a następnie biologiczne równanie ciepła w przypadku stacjonarnym. Na końcu przedstawiono uzyskane wyniki symulacji.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.