Wyniki 1-10 spośród 15 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[...]

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[...]

Treatment of Tumors Located in the Human Thigh using RF Hyperthermia

Czytaj za darmo! »

In this publication a numerical model and simulation results of electric field, induced current density and temperature distributions inside human thigh heated by external RF hyperthermia are presented. For simplicity, the heat transfer problem is treated in two-dimensions with semiinfinite tissue model. The bioheat equation under a transient-time condition is solved to determine the temperature distributions inside the tumor and surrounding tissues. The heat removal due to the blood circulation is also taken into account in the presented model. Streszczenie. W niniejszym artykule przedstawiono model numeryczny i wyniki symulacji pola elektrycznego, gęstości prądu indukowanego i rozkładów temperatury wewnątrz ludzkiego uda grzanego przy użyciu zewnętrznej RF hipertermii. Dla uproszczenia problem wymiany ciepła jest rozpatrywany w dwóch wymiarach dla pół-nieskończonego modelu tkanek. W celu określenia rozkładu temperatury wewnątrz guza i w otaczających go tkankach rozwiązano biologiczne równanie ciepła w przypadku zmiennym w czasie. W rozważanym modelu uwzględniono również odprowadzanie ciepła wynikające z krążenia krwi. (Leczenie guzów zlokalizowanych w udzie człowieka przy użyciu RF hipertermii) Keywords: hyperthermia, bioheat equation, temperature distribution, finite element method Słowa kluczowe: hipertermia, biologiczne równanie ciepła, rozkład temperatury, metoda elementów skończonych Introduction Successful applications of the electromagnetic stimulation with the aid of low frequency fields for the treatment of tumors, heavy wounds and some neural diseases have been widely reported [2]. There is evidence that hyperthermia can significantly reduce the time needed for health recovery, but it is not clear how it works and how it should be effectively applied [1]. Radiofrequency hyperthermia with exiting electromagnetic field at frequencies of about 100 MHz [4], based on destructive properties of heat on the tumor, can be helpful as[...]

 Strona 1  Następna strona »