Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 9

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  interstitial microwave hyperthermia
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The coaxial-slot antennas are commonly used during the interstitial microwave hyperthermia treatment due to their simplicity and high efficiency of tissue heating. This article presents the numerical estimation of the antenna impedance, the reflection coefficient and antenna radiation patterns in near- and far-field as a function of frequency for the microwave antenna with a 50 Ω coaxial feed. Axial symmetry allows the modelling of this problem using TM electromagnetic wave coupled with the Pennes bioheat transfer equation. For the numerical implementation the finite element method has been used and the simulations have been carried out within the various tissues for the antenna operating frequency of 2.45 GHz.
PL
Anteny współosiowe ze szczeliną powietrzną są powszechnie stosowane w czasie leczenia śródmiąższową hipertermią mikrofalową ze względu na ich prostotę i wysoką efektywność w grzaniu tkanek. Niniejszy artykuł przedstawia numeryczne szacowanie impedancji anteny, współczynnika odbicia oraz charakterystyk promieniowania anteny w polu bliskim i dalekim, jako funkcje częstotliwości dla anteny mikrofalowej z 50 Ω zasilaniem koncentrycznym. Symetria osiowa pozwala na modelowanie problemu przy użyciu elektromagnetycznej fali TM sprzężonej z biologicznym równaniem przepływu ciepła Pennesa. Do realizacji numerycznej wykorzystano metodę elementów skończonych a symulacje przeprowadzono wewnątrz różnych tkanek dla częstotliwości pracy anteny 2.45 GHz.
EN
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.
EN
This article relates to the application of the coaxial-slot antenna in pathological tissue treatment during interstitial microwave hyperthermia. Electromagnetic field radiated from the antenna in TM wave form is the source of the temperature gradient in the tissue. Therefore, besides the wave equation, the Pennes equation under transient condition is examined. The influence of the parameters of various tissues on temperature distribution is investigated. All simulation results have been calculated using the FEM for the antenna operating frequency of 2.45 GHz and the antenna input power level set to 1W.
PL
Artykuł odnosi się do zastosowania anteny współosiowej ze szczeliną powietrzną w leczeniu patologicznych tkanek podczas śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej. Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez antenę w postaci fali TM stanowi źródło gradientu temperatury w tkance. Z tego względu, oprócz równania falowego rozpatrzono równanie Pennesa w przypadku niestacjonarnym. Zbadano wpływ parametrów różnych tkanek na rozkład temperatury. Wyniki symulacji zostały wyznaczone przy użyciu MES dla częstotliwości pracy anteny 2,45 GHz oraz poziomu mocy wejściowej anteny 1 W.
PL
Śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa jest inwazyjną metodą leczenia, w której grzanie elektromagnetyczne jest wytwarzane przez różnego rodzaju aplikatory mikrofalowe umieszczone wewnątrz chorych tkanek. Dobry przykład może stanowić współosiowa antena ze szczeliną powietrzną przedstawiona w niniejszej pracy. Opisany 2D model matematyczny stanowi połączenie elektromagnetycznego równania falowego dla przypadku fali TM oraz biologicznego równania ciepła w stanie ustalonym. Wykorzystując metodę elementów skończonych, wyznaczono rozkłady mocy mikrofalowej oraz współczynnika absorpcji właściwej wewnątrz tkanki ludzkiej. Wyniki symulacji zostały sporządzone dla różnych wartości mocy wejściowej anteny oraz różnych tkanek.
EN
Interstitial microwave hyperthermia is an invasive kind of treatment in which electromagnetic heating is produced by various types of the applicators located in the human pathological tissues. A good example may be a coaxial-slot antenna presented in this paper. The described 2D mathematical model consists of a coupling of the electromagnetic wave equation for TM wave case and the bioheat equation under steady-state condition. Using the finite element method, the microwave power deposition and the specific absorption rate (SAR) distributions in the human tissue are calculated. Moreover, the simulation results have been made for different values of the microwave antenna’s total input power and various tissues.
EN
The paper attempts to show the application of interstitial microwave hyperthermia in treatment of pathological human tissues. For simplification, a 2D model of the coaxial-slot antenna is considered. Electromagnetic field radiated from the antenna in TM wave form is a source of the temperature gradient in the tissue. Therefore, besides the wave equation, the Pennes equation under steady-state condition is examined. Influence of the parameters of the different tissues, with particular emphasis on permittivity as well as electrical and thermal conductivity, on temperature distribution is investigated. All simulation results have been calculated using the finite element method for the antenna operating frequency of 2.45 GHz and the antenna input power level set to 1 W.
PL
Artykuł pokazuje zastosowanie śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej w leczeniu patologicznych tkanek ludzkich. Dla uproszczenia przedstawiono 2D model anteny współosiowej ze szczeliną powietrzną. Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez antenę w postaci fali TM stanowi źródło gradientu temperatury w tkance. Z tego względu, oprócz równania falowego, rozpatrzono równanie Pennesa w przypadku stacjonarnym. Zbadano wpływ parametrów różnych tkanek na rozkład temperatury ze szczególnym uwzględnieniem przenikalności elektrycznej oraz przewodności elektrycznej i cieplnej poszczególnych tkanek. Wyniki symulacji zostały wyznaczone przy użyciu metody elementów skończonych dla częstotliwości pracy anteny 2,45 GHz oraz poziomu mocy wejściowej anteny 1 W.
EN
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)
7
Content available remote Temperature Distribution of Human Tissue in Interstitial Microwave Hyperthermia
EN
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.
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.
EN
This paper describes through computer simulation the utilization of the interstitial microwave hyperthermia in the treatment of pathological tissues. Electromagnetic field, radiated from coaxial-slot antenna is used to produce a temperature gradient in human tissue. Therefore the presented issue is a coupling of the electromagnetic field and the temperature field. For simplification a 2D model is considered. In order to conduct a full investigation of the temperature variation in the computational domain, Pennes equation, which takes into account blood perfusion rate, heat conduction effects of the tissue, heat generation due to metabolic processes and external heat sources, is solved. The microwave antenna is designed to operate at 2.45 GHz. Influence of the blood perfusion rate on temperature distribution in human tissue is investigated and at the end simulation results are presented.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.