Модель електромагнітного поля з урахуванням оптимізації конструкції аплікатора та аналіз доплерограм пухлини

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorОрел, Валерій Еммануїлович
dc.contributor.authorШаблій, Олександр Сергійович
dc.date.accessioned2025-01-16T10:45:29Z
dc.date.available2025-01-16T10:45:29Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність: 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.
dc.description.abstractotherRelevance: soft tissue sarcomas are rare (accounting for 1% of all tumors and 20% of sarcomas) and aggressive tumors characterized by a high incidence of recurrence and metastases. Sarcoma-45 is an experimental tumor used in laboratory studies of malignant soft tissue tumors. Induction moderate hyperthermia provides localized heating of the tumor, contributing to the destruction of malignant cells with minimal impact on healthy tissues. Using the electromagnetic field model and Doppler analysis, it is possible to optimize the parameters of induction moderate hyperthermia by personalizing therapy and optimizing the distribution of thermal energy in the tumor. Objective: to build a model of the effect of electromagnetic irradiation depending on the design of the dipole node of the applicator and to analyze Doppler images of an irradiated experimental malignant tumor. Tasks: 1. To analyze the scientific and patent literature on the planning of electromagnetic irradiation of malignant tumors. 2. To select parameters and modules for modeling in COMSOL Multiphysics, to build models of the effect of electromagnetic radiation on the tumor. 3. Investigate the effect of physical parameters of the dipole node of the applicator on the distribution of electromagnetic radiation in the tumor. 4. To determine the main methods of analysis for the evaluation of Doppler hemodynamic signals, and then to perform a computer analysis of Doppler sarcoma-45. 5. Create a startup project related to the topic of the master's thesis. The main results: a model of the effect of electromagnetic irradiation on the malignant tumor sarcoma-45 was built in COMSOL Multiphysics with optimization of the design of the dipole node of the applicator. The optimal parameters of the applicator, the presence of a permanent magnet, which provide the maximum temperature and specific coefficient of energy absorption of the electromagnetic field, were determined. An electromagnetic tumor calculator was developed in MATLAB to quickly process the modeling results and simplify research. Using two programs created in MATLAB, we analyzed the hemodynamics of sarcoma-45 based on the Morlet wavelet transform and Lyapunov's index, which indicated the stabilization of tumor blood circulation under the influence of electromagnetic irradiation
dc.format.extent106 с.
dc.identifier.citationШаблій, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71945
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectіндукційна помірна гіпертермія
dc.subjectзлоякісна пухлина
dc.subjectмодель
dc.subjectелектромагнітне опромінення
dc.subjectдипольний вузол
dc.subjectдоплерографія.
dc.subjectinduction moderate hyperthermia
dc.subjectmalignant tumor
dc.subjectmodel
dc.subjectelectromagnetic irradiation
dc.subjectdipole node
dc.subjectDoppler ultrasonography.
dc.subject.udc616.12-07
dc.titleМодель електромагнітного поля з урахуванням оптимізації конструкції аплікатора та аналіз доплерограм пухлини
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Shabliy_magistr.pdf
Розмір:
11.09 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (БМІ)
Магістерські роботи