Модель електромагнітного поля з урахуванням оптимізації конструкції аплікатора та аналіз доплерограм пухлини
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність: саркоми м’яких тканин є рідкісними (складають 1 % від усіх
пухлин і 20% від сарком) та агресивними пухлинами, що характеризуються
високою частотою рецидивів і метастазів. Саркома-45 є експериментальною
пухлиною, що використовуються в лабораторних дослідженнях злоякісних пухлин
м'яких тканин. Індукційна помірна гіпертермія забезпечує локальне нагрівання
пухлини, сприяючи пошкодженню та загибелі злоякісних клітин при менших
побічних ефектах в оточуючих тканинах. Завдяки моделюванню
електромагнітного поля та аналізу доплерограм є можливість оптимізувати
параметри індукційної помірної гіпертермії шляхом персоналізації терапії та
оптимізації розподілу енергії електромагнітного поля в пухлині.
Мета: побудувати модель впливу електромагнітного опромінення залежно
від конструкції дипольного вузла аплікатора та провести аналіз доплерограм
опроміненої експериментальної злоякісної пухлини.
Завдання:
1. Проаналізувати наукову та патентну літературу щодо планування
електромагнітного опромінення злоякісних пухлин.
2. Підбірати параметри та модулі для моделювання в COMSOL Multiphysics,
побудувати моделі впливу електромагнітного опромінення на пухлину.
3. Дослідити вплив фізичних параметрів дипольного вузла аплікатра на розподіл
електромагнітного опромінення у пухлині.
4. Визначити основні методи аналізу для оцінки доплерографічних сигналів
гемодинаміки, за результатами чого здійснити комп’ютерний аналіз
доплерограм саркоми-45.
5. Створити стартап-проєкт, пов'язаний з темою магістерської дисертації.
Основні результати: була побудована в COMSOL Multiphysics модель впливу
електромагнітного опромінення на злоякісну пухлину саркому-45 з оптимізацією
конструкції дипольного вузла аплікатора. Визначено оптимальні параметри
аплікатора, наявність постійного магніту, які забезпечують максимальні значення
температури та питомого коефіцієнта поглинання енергії електромагнітного поля.
Розроблено в MATLAB електромагнітний калькулятор пухлини для швидкої
обробки результатів моделювання та спрощення досліджень. За допомогою двох
створених у MATLAB програм проведено аналіз гемодинаміки саркоми-45 на
основі вейвлет-перетворення Морле та показника Ляпунова, що вказало на
стабілізацію кровообігу пухлини під впливом ЕМО.
Опис
Ключові слова
індукційна помірна гіпертермія, злоякісна пухлина, модель, електромагнітне опромінення, дипольний вузол, доплерографія., induction moderate hyperthermia, malignant tumor, model, electromagnetic irradiation, dipole node, Doppler ultrasonography.
Бібліографічний опис
Шаблій, О. С. Модель електромагнітного поля з урахуванням оптимізації
конструкції аплікатора та аналіз доплерограм пухлини : магістерська дис. : 163 Біомедична інженерія / Шаблій Олександр Сергійович. - Київ, 2024. - 106 с.