350 rub
Journal Biomedical Radioelectronics №2 for 2009 г.
Article in number:
Comparative Analyses Microwave (MW) and Radiofrequency (RF) Heating for Thermal Ablation of Tumor
Keywords: Radiofrequency ablation microwave ablation model of heating electrode
Authors:
Makarov V.N., Uschenko G.V.
Abstract:
Image-guided tumor ablation has become increasingly popular in recent years. While various percutaneous ablative techniques currently exist for the treatment but radiofrequency ablation (RFA) is currently the most widely used technique. To perform RFA needle electrode is inserted into tumor and emitted current producing local heat cells of a tumor at temperature above 50-60ºC when cells die from protein coagulation and dehydration. Microwave ablation (MWA) is considered often to be capable of effective and controlled heating of large tissue volumes more than RFA. Aim of this study was to test the efficiency of RFA and MWA by numerical two- dimensional modeling of various kinds of microwave and radiofrequency electrodes. Possible designs of electrodes for МW and RF heating were discussed and it-s shown that electrodes for МW heating have limits on the minimal diameter of the part entered into tumor. It has been developed mathematical model allowing comparing characteristics of heating of a homogeneous tissue by various electrodes. It-s recognized time-dependent temperature-s fields in tissue and influence of antenna-s working part, levels of input power and frequency on process МWA. Comparison МWA and RFA showed that monopole RFA does not allow to receive volumes of heating inherent МWA. However application of cluster designs RFA allows receiving the results better than МWA.
Pages: 3
References
  1. Долгушин Б.И., Патютко Ю.И., Шолохов В.Н., Косырев В.Ю. Радиочастотная термоаблация опухолей печени / Под ред. М.И. Давыдова. - М.: Практическая медицина, 2007.
  2. Taylor L.S. Implantable radiators for cancer therapy by microwave hyperthermia. - Proc. IEEE, 1980, vol. 68, pp. 142-149.
  3. Артюх И.Г., Макаров В.Н., Готье С.В. и др. Применение СВЧ-энергии в хирургии. - Тезисы докладов 23-й Генеральной Ассамблеи Междунар. Радиосоюза, Прага, 28 августа - 5 сентября, 1990, т. 1, с. 66.
  4. Готье С.В., Макаров В.Н., Шереметьева Г.Ф. и др. Экспериментальное обоснование возможности применения контактного импульсного АИГ-НД лазерного и микроволнового скальпелей в хирургии печени. Хирургия печени. - Материалы симпозиума с участием иностранных специалистов, Москва, 1990, с. 91-92.
  5. А. с. № 1662521. Излучатель микроволнового скальпеля / В.Н. Макаров, Ю.А. Хитров.
  6. А. c. № 1535533. Внутритканевый СВЧ-излучатель и способ его изготовления. / Е.А. Корепанова, В.Н. Макаров, Ю.А. Хитров
  7. Shibata T., Niinobu T., Ogata N., et al. Microwave coagulation therapy for multiple hepatic metastases from colorectal carcinoma. - Canser, 2000, vol. 89, no. 7, pp. 2276-283.
  8. Labonte S., Blais A., S. Legault R., et al. Monopole antennas for microwave catheter ablation. - IEEE Transaction on Microwave theory and technique, 1996, vol. 44, no. 10, pp. 1832-1839.
  9. Патент №2318465 (РФ). Способ микроволновой диатермокоагуляции биоткани и устройство для его осуществления / В.Н. Макаров, И.В. Решетов, Ю.А. Хитров, В.И Чиссов.
  10. Гальперович Д.Я., Павлов А.А., Хренков Н.Н. Радиочастотные кабели. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
  11. Хитров Ю.А., Шестиперов В.А. СВЧ в медицине. - Обзоры по электронной технике. Сер. 1, вып. 16. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1983.
  12. Макаров В.Н., Ющенко Г.В. Использование электромагнитных полей радиочастотного диапазона для теплового разрушения раковых опухолей. - Биомедицинская радиоэлектроника, 2008, № 12, с. 3-10.