Modeling of electromagnetic interaction in human tissues an local temperature increase for cancer treatment and development of a hyperthermia applicator
Kanser tedavisinde insan dokularındaki elektromanyetik etkileşim ve lokal ısı artışı modellemesi ve hipertermi aplikatörünün geliştirilmesi
- Tez No: 424374
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDAL KORKMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Bir kanser tedavi yöntemi olarak hipertermi, insan vücudunun yüksek ısıya maruz bırakılarak kanser hücrelerinin yok edilmesidir. Bu tedavinin amacı, tümördeki sıcaklığı tedavi edici seviyelere kadar yükselterek hücre ölümünü meydana getirmektir. Bu kriterleri sağlamak için dar hüzmeli döngüsel spiral anten sunulmuştur. Bu tezin amacı, kanser tedavisinde geleneksel tedavi yöntemlerin dışında alternatif bir yöntem olan hipertermi yöntemini uygulayabilecek bir sistemin geliştirilmesidir. RF bir düzenek içerisinde kanserli bölgenin harici elektromanyetik alana maruz bırakılarak ısıtılması istenmektedir. Bu yöntemde amaç kanserli dokuyu 60 dakika veya daha uzun süreli elektromanyetik alana maruz bırakarak burdaki sıcaklığın 42-44 o C sıcaklık değerlerine yükseltmektir. Bölgesel hipertermi uygulanırken sağlıklı dokuların zarar görmemesi için ısı artışı çevredeki sağlıklı dokularda minimize edilmelidir. Bu hedef doğrultusunda gögüs kanseri tedavisinde kullanılabilecek bir hipertermi aplikatörü geliştirildi. Aplikatör 434 MHz'de çalışan 24 adet yönlü Arşimet spiral antenlerin yarım küre şeklinde dizininden oluşmaktadır. Tüm antenler tek tek merkezi bir noktaya yönlendirilmiş ve fazları kontrol edilerek yönlendirilen bölgede odaklanma hedeflenmiştir. Ölçümler tamamen saf suya gömülü olan aplikatöre doku taklit malzemeleri daldırılarak yapılmıştır. Odaklanmış elektromanyetik alana maruz bırakılan doku taklit malzemelerindeki sıcaklık değişimi zamana göre gözlemlenmiştir. Ölçüm ve simülasyon sonuçları aplikatörün çok küçük bölgelere üç boyutlu olarak odaklanabilme kapasitesine sahip olduğunu doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Hyperthermia is a type of cancer treatment in which body tissue is exposed to high temperatures to damage and kill cancer cells. The objective of this treatment is to raise the temperature in tumor up to such a therapeutic level that cell death occurs. To meet with the above stated challenge, narrow band spiral antenna array is presented. The aim of this thesis is to develop a system to be used for cancer treatment as an alternative method for the conventional treatment methods. In an RF setup the cancerous region will be exposed to external electromagnetic fields. In that way the aim is to increase the temperature in cancerous tissues between 42-44 o C by exposing up to 60 minutes or more. When applying the regional hyperthermia the temperature has to be limited in surrounding healthy tissues. To that end a hyperthermia applicator has been designed for breast cancer treatment. The applicator consists of 24 directive Archimedean spiral antennas at 434 MHz in a hemispherical arrangement. All individual antennas are focused towards a target region and its phases are adapted to focus all the fields at the targeted region. The measurements are performed by submerging the in-house developed tissue mimicking materials inside the applicator which completely stand inside distilled water. By exposing the tissue mimicking materials to focused waves the temperature distribution with respect to time is observed. Both measurements and simulation results verify the capability of the applicator to focus a very small region in three dimensions.
Benzer Tezler
- İnsan kafası modeli üzerinden elektromagnetik limitlerin belirlenmesi
Determination of electromagnetic limits on human head
SELÇUK YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK PAKER
- Microwave dielectric property based classification of prostate cancer with phantom materials
Mikrodalga dielektrik özellik bazlı fantom materyallerle prostat kanseri sınıflandırılması
NEGAR VARSHABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Elektromanyetik alanların ısıl etkilerinin farklı metotlarla incelenmesi ve esnek hesaplama yöntemleri ile modellenmesi
Investigation of the thermal effects of electromagnetic field with different methods and modeling with soft computing methods
UĞUR SORGUCU
Doktora
Türkçe
2021
BiyofizikErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DEVELİ
- Modeling and simulation of electromagnetic problems via the transmission line matrix method
İletim hattı matrisi yardımı ile elektromanyetik problemlerin modellenmesi ve simülasyonu
MEHMET ORHAN ÖZYALÇIN
Doktora
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN TOPUZ
- Yeni nesil haberleşme sistemlerinin neden olduğu elektromanyetik alan maruziyetinin modellenmesi ve incelenmesi
Modeling and investigation of electromagnetic field exposure caused by next-generation communication systems
NİYAZİ İL
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ ÖZEN