Анализ электромагнитных и тепловых полей интерстициального микроволнового аппликатора

Вячеслав Вячеславович Комаров; Илья Игоревич Новрузов

Анализ электромагнитных и тепловых полей интерстициального микроволнового аппликатора

Вячеслав Вячеславович Комаров¹, Илья Игоревич Новрузов²

научная статья Страницы: 57-62

¹ д.т.н., проф. кафедры радиотехники, Саратовский государственный технический университет (СГТУ)
² аспирант, кафедра радиотехники, СГТУ

Ключевые слова: микроволновая терапия биоткани коаксиальная линия электромагнитное поле численное моделирование

Аннотация

Предложены конструкции двух модификаций микроволнового аппликатора для интерстициального воздействия электромагнитной энергией на злокачественные новообразования. Построены численные модели аппликатора, одна из которых ориентирована на решения связанной электродинамической и биотепловой задачи в линейном приближении. Двумя независимыми методами численного анализа найдены частотные зависимости коэффициента отражения вблизи рабочей частоты 2,45 ГГц и установлены структуры электромагнитного и теплового полей в области взаимодействия.

Для цитирования

Комаров В.В., Новрузов И.И. Анализ электромагнитных и тепловых полей интерстициального микроволнового аппликатора // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 4. С. 57–62.

Список источников

Давидович М.В. Нагрев биологических тканей аппликатором типа открытый конец волновода // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2007. № 1. C. 51 - 55.
Ishihara Y., Gotanda Y., Naoki W., Matsuda J. Hyperthermia applicator based on a reentrant cavity for localized head and neck tumors // Review of Scientific Instruments. 2007. V.78. 024301. P. 1 - 8.
Rhattoy A., Bri S., Audhuy-Peudecedery M. Coaxial antenna for microwave hyperthermia // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2005. V. 19. № 14. P. 1963 - 1971.
Макаров В.Н., Ющенко Г.В. Сравнительный анализ микроволнового и радиочастотного нагрева при тепловой абляции опухолей // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2009. № 2. С. 3 - 10.
Cavagnaro M., Amabile C., Bernardi P. Design and realization of a new type of interstitial antenna for ablation therapies // Proceedings of the 39^thEuropean Microwave Conference. 2009. Rome. Italy. P. 878 - 881.
Hardie D., Sangster A.J., Cronin N.J. Coupled field analysis of heat flow in the near field of a microwave applicator for tumor ablation // Electromagnetic Biology and Medicine. 2006. V. 25. P. 29 - 43.
Kikuchi S., Saito K., Takahashi M., Ito K. Control of heating pattern for interstitial microwave hyperthermia by a coaxial-dipole antenna - aiming at treatment of brain tumor // Electronics and Communications in Japan. 2007. Part1. V. 90. № 1. P. 1486 - 1492.
Хиппель А.Р.Диэлектрики и их применение. М.: Госэнергоиздат. 1959.
Jerby E., Aktushev O., Dikhtyar V. Theoretical analysis of the microwave-drill near-field localized heating effect // Journal of Applied Physics. 2005. V. 97. 034909.
Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. радио. 1969.
Комаров В.В. Исследование процессов СВЧ-нагрева диссипативных сред с учетом конвективного теплообмена: теория и эксперимент // Прикладная физика. 2006.№ 4. С. 34 - 41.
Pething R. Dielectric properties of biological materials: biophysical and medical applications // IEEE Trans on Electrical Insulation.1984. V. 19. № 5. P. 453 - 474.
Gwarek W.K., Celuch-Marcysiak M. Wide-band S-parameter extraction from FDTD simulations for propagating and evanescent modes in inhomogeneous guides // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2003. V. MTT-51. № 8. P. 1920 - 1928.

[1] Давидович М.В. Нагрев биологических тканей аппликатором типа открытый конец волновода // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2007. № 1. C. 51 - 55.

[2] Ishihara Y., Gotanda Y., Naoki W., Matsuda J. Hyperthermia applicator based on a reentrant cavity for localized head and neck tumors // Review of Scientific Instruments. 2007. V.78. 024301. P. 1 - 8.

[3] Rhattoy A., Bri S., Audhuy-Peudecedery M. Coaxial antenna for microwave hyperthermia // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2005. V. 19. № 14. P. 1963 - 1971.

[4] Макаров В.Н., Ющенко Г.В. Сравнительный анализ микроволнового и радиочастотного нагрева при тепловой абляции опухолей // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2009. № 2. С. 3 - 10.

[5] Cavagnaro M., Amabile C., Bernardi P. Design and realization of a new type of interstitial antenna for ablation therapies // Proceedings of the 39^thEuropean Microwave Conference. 2009. Rome. Italy. P. 878 - 881.

[6] Hardie D., Sangster A.J., Cronin N.J. Coupled field analysis of heat flow in the near field of a microwave applicator for tumor ablation // Electromagnetic Biology and Medicine. 2006. V. 25. P. 29 - 43.

[7] Kikuchi S., Saito K., Takahashi M., Ito K. Control of heating pattern for interstitial microwave hyperthermia by a coaxial-dipole antenna - aiming at treatment of brain tumor // Electronics and Communications in Japan. 2007. Part1. V. 90. № 1. P. 1486 - 1492.

[8] Хиппель А.Р.Диэлектрики и их применение. М.: Госэнергоиздат. 1959.

[9] Jerby E., Aktushev O., Dikhtyar V. Theoretical analysis of the microwave-drill near-field localized heating effect // Journal of Applied Physics. 2005. V. 97. 034909.

[10] Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. радио. 1969.

[11] Комаров В.В. Исследование процессов СВЧ-нагрева диссипативных сред с учетом конвективного теплообмена: теория и эксперимент // Прикладная физика. 2006.№ 4. С. 34 - 41.

[12] Pething R. Dielectric properties of biological materials: biophysical and medical applications // IEEE Trans on Electrical Insulation.1984. V. 19. № 5. P. 453 - 474.

[13] Gwarek W.K., Celuch-Marcysiak M. Wide-band S-parameter extraction from FDTD simulations for propagating and evanescent modes in inhomogeneous guides // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2003. V. MTT-51. № 8. P. 1920 - 1928.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи