Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 1

Modelling the temperature-dependent RF ablation produced by the multi-tine electrode

Modelowanie zależnej od temperatury ablacji RF wytwarzanej przez elektrodę wielopalcową

10.15199/48.2020.01.12

Piotr GAS

nr katalogowy: 124172
10.15199/48.2020.01.12

Streszczenie

The paper discusses a thermal ablation of liver tissue with a multi-tine probe. The 3D model of such applicator with evenly distributed 2–5 arms was placed in hepatic tissue near a cylindrical vessel with circulating blood. The temperature of the surrounding tissue was regulated within defined limits by changing the voltage employed on the RF electrode. The current study examines influence of temperature-dependent and constant parameters of liver tissue on thermal efficiency of ablation procedure. As presented, a blood flowing in the blood vessel causes the cooling of tissue, which requires the electrode voltage to be increased to maintain the set therapeutic levels of temperatures. Interestingly, even larger changes in electrode potential are required in the case of temperature-dependent ablation with a blood vessel.

Abstract

Praca omawia termiczną ablację tkanki wątroby za pomocą sondy wielopalcowej. Model 3D takiego aplikatora o równomiernie rozmieszczonych 2–5 ramionach umieszczono w tkance wątroby w pobliżu cylindrycznego naczynia z przepływającą krwią. Temperatura otaczającej tkanki była regulowana w określonych granicach poprzez zmianę napięcia przyłożonego na elektrodzie RF. W pracy zbadano wpływ zależnych od temperatury i stałych parametrów tkanki wątroby na sprawność ablacji cieplnej. Jak pokazano, krew płynąca w naczyniu krwionośnym powoduje chłodzenie tkanki, co wymaga zwiększenia napięcia elektrody, aby utrzymać zadane poziomy terapeutyczne temperatury. Co ciekawe, nawet większe zmiany potencjału elektrody są wymagane w przypadku zależnej od temperatury ablacji w obecności naczynia krwionośnego.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Hubner F., et a l . , Ex vivo validation of microwave thermal ablation simulation using different flow coefficients in the porcine liver, Medical Engineering and Physics, 66 (2019), 56-64.
[2] Tungjitkusolmun S. , et al.,Three-dimensional finite-element analyses for radio-frequency hepatic tumor ablation, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 49 (2002), No. 1, 3-9.
[3] Gas P. , Miaskows ki A. ,SAR optimization for multi-dipole antenna array with regard to local hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, 95 (2019), No. 1, 17-20.
[4] Xu Y. , et al . , Large and round ablation zones with microwave ablation: A preliminary study of an optimal aperiodic tri-slot coaxial antenna with the π-matching network section, International Journal of Thermal Sciences, 140 (2019), 539-48.
[5] Gas P. , Wys zkows ka J. , Influence of multi-tine electrode configuration in realistic hepatic RF ablative heating, Archives of Electrical Engineering, 68 (2019), No. 3, 521-533.
[6] Paruch M., Cancer ablation during RF hyperthermia using internal electrode, Advances in Mechanics: Theoretical, Computational and Interdisciplinary Issues, (2016), 455-458.
[7] Singh S. , Repaka R., An in Vitro Phantom Study to Quantify the Efficacy of Multi-tine Electrode in Attaining Large Size Coagulation Volume During RFA, IFMBE Proceedings, 68 (2019), 663-668.
[8] Hal l S.K. , et al . , Cell death, perfusion and electrical parameters are critical in models of hepatic radiofrequency ablation, International of Hyperthermia, 31 (2015), No. 5, 538-550.
[9] Haemmer i ch D. , et a l . , In vitro measurements of temperature-dependent specific heat of liver tissue, Medical Engineering & Physics, 28 (2006), No. 2, 194-197.
[10] Yero D.D. , et al . , Modeling of RF thermal ablation taking into account the temperature dependence of the tissue properties, RIELAC, 40 (2019), No. 1, 81-95.
[11] Shao Y.L., et al . , Nano-assisted radiofrequency ablation of clinically extracted irregularly-shaped liver tumors, Journal of Thermal Biology, 66 (2017), 101-113.
[12] Truj i l lo M. , et al . , Review of the mathematical functions used to model the temperature dependence of electrical and thermal conductivities of biological tissue in radiofrequency ablation, International Journal of Hyperthermia, 29(2013), 590-97.
[13] Deshazer G. , et al . , Computational modeling of 915 MHz microwave ablation: Comparative assessment of temperaturedependent tissue dielectric models, Medical Physics, 44 (2017), 4859-4868.
[14] Frank K. , et al . , Numerical and experimental characterization of radiofrequency ablation in perfused kidneys, in 2012 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), (2012), 5707-5711.
[15] Fang Z., et al., Design of a novel electrode of radiofrequency ablation for large tumors: A finite element study, Journal of Engineering and Science in Medical Diagnostics and Therapy, 1 (2018), No. 1, 011001.
[16] Chaichanyu t M.,The Modeling of Temperature Distributions of an Interstitial Two-Tine Antenna for Hepatic cancer Microwave Ablation, in Proceedings of the 6th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Science, (2017), 129-132.
[17] Qin F. , et al . , A New Model for RF Ablation Planning in Clinic, in 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), (2018), 3232-3235.
[18] Syrek P. , et al . , Eddy Currents Distribution in Upper Extremities During Magnetotherapy. in 2019 11th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), IEEE (2019),
[1-4]. DOI: 10.1109/ATEE.2019.8724967
[19] Jafarpur K. , Emdad H., Roohi R., A Comprehensive Study and Optimization of Magnetic Nanoparticle Drug Delivery to Cancerous Tissues via External Magnetic Field, Journal of Testing and Evaluation, vol. 47, no. 2, pp. 681-703, 2019.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 124172 "Modelling the temperature..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2020-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2020-1

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma