Wyniki 1-10 spośród 17 dla zapytania: authorDesc:"Piotr GAS"

Temperature inside tumor as time function in RF hyperthermia

Czytaj za darmo! »

A simplified 2-D model which is an example of regional RF hyperthermia is presented. Human body is inside the wire with exciting current and the electromagnetic energy is concentrated within the tumor. The analyzed model is therefore a coupling of the electromagnetic field and the temperature field. Exciting current density in human body has been calculated using the finite element method, and then bioheat equation in timedepended nonstationary case has been resolved. At the and obtained results are presented. Streszczenie. W niniejszej pracy przedstawiono uproszczony model dwuwymiarowy stanowiący prosty przykład zastosowania regionalnej hipertermii o częstotliwości radiowej, w której ciało człowieka znajduje się wewnątrz przewód z wymuszającym prądem, a energia elektromagnetyczna zostaje skupiona w środku guza. Analizowany model stanowi zatem sprzężenie pola elektromagnetycznego i pola temperatury. Posługując się metodą elementów skończonych na wstępie wyznaczono gęstość prądu indukowanego w ciele człowieka, a następnie rozwiązano biologiczne równanie ciepła w przypadku niestacjonarnym zależnym od czasu. Na końcu zestawiono uzyskane wyniki. (Temperatura wewnątrz guza jako funkcja czasu w RF hipertermii) Keywords: hyperthermia, bioheat equation, temperature distribution, finite element method. Słowa kluczowe: hipertermia, biologiczne równanie ciepła, rozkład temperatury, metoda elementów skończonych Introduction The rapid technological development and growth of knowledge about the biological effects of electromagnetic fields have become the starting point for a wide range of biomedical applications. In addition to medical diagnosis, they are focused primarily on therapeutic applications. Medical use of electromagnetic fields is reflected inter alia in hyperthermic oncology in the treatment of cancer. Hyperthermia, also known as thermotherapy uses a wellknown phenomenon of induced temperature increase inside the tissue exposed to the a[...]

Essential Facts on the History of Hyperthermia and their Connections with Electromedicine

Czytaj za darmo! »

The term hyperthermia is a combination of two Greek words: HYPER (rise) and THERME (heat) and refers to the increasing of body temperature or selected tissues in order to achieve a precise therapeutic effect. This paper reviews the development of thermotherapy by describing the most important moments in its history. For decades, the development of hyperthermia ran parallel with the development of cancer treatment and had numerous connections with electromedicine. Throughout its history, hyperthermia evoked a number of hopes, brought spectacular successes, but also was the subject of many disappointments. Streszczenie. Termin hipertermia stanowi połączenia dwóch wyrazów z języka greckiego: HYPER (podnosić) oraz THERME (ciepło) i odnosi się do podnoszenia temperatury ciała lub wybranych tkanek w celu osiągnięcia określonego efektu terapeutycznego. W niniejszej pracy dokonano przeglądu rozwoju terapii ciepłem przez opis najważniejszych momentów w jej historii. Przez dziesięciolecia rozwój hipertermii biegł równolegle z rozwojem leczenia nowotworów i miał liczne związki z elektromedycyną. W swojej historii terapia ciepłem budziła liczne nadzieje, przynosiła spektakularne sukcesy, ale również była przedmiotem wielu rozczarowań. (Istotne fakty z historii hipertermii i ich związki z elektromedycyną) Keywords: history of hyperthermia, cancer therapy, electromedicine Słowa kluczowe: historia hipertermii, leczenie raka, elektromedycyna Introduction Hyperthermia as a method of treating cancer has a long history, dating back to around 3000 B.C. The term hyperthermia is a combination of two Greek words: hyper (rise) and therme (heat) and refers to the increasing of body temperature or selected tissues in order to achieve a precise therapeutic effect. Throughout its history, hyperthermia evoked a number of hopes, brought spectacular successes, but also was the subject of many disappointments. Scientists are still looking for new techniques that wil[...]

Temperature Distribution of Human Tissue in Interstitial Microwave Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

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. Streszczenie. 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. (Rozkład temperatury tkanki ludzkiej w śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej) Keywords: interstitial microwave hyperthermia, TM waves, bioheat equation, finite element method (FEM) Słowa kluczowe: śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa, fale TM, biologiczne równanie ciepła, metoda elementów skończonych (MES) Introduction Hyperthermia is a method of therapy in which the pathological tissues are exposed to high temperatures exceeding 40oC. There are many techniques for hyperthermia treatment but interstitial hyperthermia seems to be the most effective one, because it delivers the heat directly at the site of the tumor and minimally affects surrounding the normal tissues. For interstitial hyperthermia high frequency needle electrodes, microwave antennas, ultrasound transducers, laser fibre optic conductors, or ferromagnetic rods, seeds or fluids are injected or implanted into the tumor [1, 2]. With these[...]

Tissue Temperature Distributions for Different Frequencies derived from Interstitial Microwave Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

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. Streszczenie. 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) Keywords: interstitial microwave hyperthermia, TM waves, medical frequencies, bioheat equation, FEM Słowa kluczowe: śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa, fale TM, częstotliwości medyczne, biologiczne równanie ciepła, MES Introduction Interstitial microwave hyperthermia is a kind of thermal therapy which uses high frequency needle electrodes, microwave antennas, ultrasound transducers, laser fibre optic conductors, or ferromagnetic rods, seeds or fluids to treat pathological cells located deep within the human body [1]. The above mentioned elements are directly implanted into diseased tissues and therefore the pathological tissues can be easily heated to a therapeutic temperature of 40 - 46oC, while surrounding normal tissues are minimally affected [2]. The inv[...]

Transient Temperature Distribution inside Human Brain during Interstitial Microwave Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

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. Streszczenie. 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. (Nieustalony rozkład temperatury wewnątrz mózgu człowieka w czasie śródmiąższowej hipertermii mikrofalowej) Keywords: interstitial microwave hyperthermia, TM waves, Cole-Cole model, bioheat equation, FEM Słowa kluczowe: śródmiąższowa hipertermia mikrofalowa, fale TM, model Cola-Cola, biologiczne równanie ciepła, MES Introduction Interstitial heating is one of possible ways in hyperthermia treatment, utilizing high frequency needle electrodes, microwave antennas, ultrasound transducers, laser fibre optic conductors, or ferromagnetic rods, seeds or fluids to treat pathological cells located deep within the human body [1]. Thus it can deliver localized and controlled heat exceeding 40oC to deep-seated tumors without overheating the surrounding normal tissues. Temperature gradient produced by microwaves can be applied to induce thermonecrosis in cancerous tissues at the distance of 1 to 2 cm around the heat sour[...]

Modelling the temperature-dependent RF ablation produced by the multi-tine electrode DOI:10.15199/48.2020.01.12

Czytaj za darmo! »

Non-resectable liver lesions, such as hepatocellular carcinoma (HCC), are more and more often treated with intervention oncology, in particular using minimally invasive procedures, including radio frequency ablation (RFA), microwave ablation (MWA), laser induced interstitial (LITT) and others [1-4]. During thermal ablation treatment, various types of thin needle probes are placed in the hepatic tumor percutaneously and their position is monitored by means of ultrasound-, CT- or MR-guided imaging techniques. New applicators of various sizes and shapes, are designed [2], numerically tested [5, 6], and then verified during in vitro phantom [7] and ex vivo tissue [1] measurements to evaluate their performance and heating efficiency. What is important, the applicators employed in thermal therapies can be power- or temperature-controlled [2]. Thermal damage of tumor cells is based on denaturation of proteins, cell necrosis and coagulation of pathological tissues at high temperatures ranging from 50°C to 100°C [5]. Multifocal hepatic tumors due to complicated internal structure and dense vascularity should be modeled with regard to blood perfusion through the tissue as well as blood flow through the larger blood vessels in a liver [1, 2]. It should be noted that circulating blood in a vascular system causes the heat escaping from the live tissue, which requires higher applicator power to achieve the same thermal effect. Additionally, in order for the computer simulation for better reflection of actual tissue heating, the numerical analysis should take into account the real parameters of the liver tissue, and their frequency- and temperaturedependences as shown in some papers [8-12]. In this paper, based on some previously published papers [2, 5], a 3D model of multi-tine applicator for ablative heating was constructed. Next the optimal voltage values employed in RF electrode were established, that do not exceed set elevations of [...]

Distribution of the Temperature in Human Body in RF Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

Knowledge of the temperature distribution in human body is of great importance in hyperthermial treatment of tumors. In this article first distribution of induced current density in tissues is calculated and next bioheat equation is solved. Dependence of sensitivity of the maximum temperature distribution in the body from different model parameters are calculated. Streszczenie. Wiedza o rozkładzie temperatury w ciele człowieka ma wielkie znaczenie w leczeniu guzów nowotworowych. W niniejszym artykule na początku wyznaczono gęstość indukowanego prądu w tkankach biologicznych, a następnie rozwiązano biologiczne równanie ciepła. Ponadto zbadano zależność wrażliwości rozkładu maksymalnej temperatury w ciele człowieka od wybranych parametrów modelu. (Rozkład temperatury w ciele człowieka [...]

Calculation of Forces Imposed on Particles in AC Dielectrophoresis

Czytaj za darmo! »

DEP enables by excitation voltage controlling trapping, focusing, translation, fractionation and characterization of particulate mineral, chemical, and biological segregation within a fluid suspending medium. Because the dielectric properties of these particles depend on both its geometric shape, structure and composition, dielectrophoretic forces allow investigation a much richer set of particle properties than electrophoresis. DEP is particularly well suited to applications and analysis at the small scales of microfluidic devices and chips, is open to to integration by inexpensive fabrication methods, is easily and directly interfaced to conventional electronics, and can reduce or eliminate the need for complex and expensive methods. On a larger, preparative scale, DEP methods are a[...]

Estimation of Temperature Distribution Inside Tissues in External RF Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

A numerical method is developed for the estimation of temperature distributions inside tissues heated by external RF hyperthermia with external circular coil. The computational method relies on a solution of electromagnetic field problem in sinusoidal steady state. The heat transfer problem is treated in three dimensions with axis symmetry model. Then the bioheat diffusion equation under a steady-state condition is solved to determine the temperature distributions inside tumour and surrounding tissues. The heat removal due to the blood circulation is also taken into account. Numerical results are presented for several coil configurations in order to minimize negative effects of radiofrequency radiation. Streszczenie. Została opracowana metoda obliczania temperatury w tkankach ciała lu[...]

An Influence of Electrode Geometry on Particle Forces in AC Dielectrophoresis

Czytaj za darmo! »

In this paper we calculate electric field distribution and forces acting on single dielectric particle. Dipole approximation method is adopted. Finite element method is used in order to evaluate electromagnetic field in fluid suspension. Different shapes of interdigitated electrodes are investigated in order to optimize dielectrophoretic force acting on particle. At the end computational results are presented. Streszczenie. W tej publikacji obliczany jest rozkład pola elektromagnetycznego oraz siły działające na cząsteczkę dielektryka. Do obliczania sił działających na cząstkę dielektryka użyta jest metoda przybliżona oparta na multipolowym rozwinięciu potencjału. Do obliczenia rozkładu pola elektromagnetycznego w zawiesinie została użyta metoda elementów skończonych. Rozważane są róż[...]

 Strona 1  Następna strona »