Menu
Skrót klawiszowy: /
Skrót klawiszowy: /

In Silico Study on Tumor-Size-Dependent Thermal Profiles inside an Anthropomorphic Female Breast Phantom Subjected to Multi-Dipole Antenna Array.

Opis bibliograficzny

In Silico Study on Tumor-Size-Dependent Thermal Profiles inside an Anthropomorphic Female Breast Phantom Subjected to Multi-Dipole Antenna Array. [AUT. KORESP.] PIOTR GAS, [AUT.] ARKADIUSZ MIASKOWSKI, MAHENDRAN SUBRAMANIAN. Int. J. Mol. Sci. 2020 Vol. 21 Issue 22 Article 8597, il., bibliogr., sum. DOI: 10.3390/ijms21228597
Kliknij opis aby skopiować do schowka

Szczegóły publikacji

Źródło:
International Journal of Molecular Sciences 2020 Vol. 21 Issue 22, Article 8597
Rok: 2020
Język: Angielski
Charakter formalny: Artykuł w czasopismie
Typ MNiSW/MEiN: praca oryginalna

Streszczenia

Electromagnetic hyperthermia as a potent adjuvant for conventional cancer therapies can be considered valuable in modern oncology, as its task is to thermally destroy cancer cells exposed to high-frequency electromagnetic fields. Hyperthermia treatment planning based on computer in silico simulations has the potential to improve the localized heating of breast tissues through the use of the phased-array dipole applicators. Herein, we intended to improve our understanding of temperature estimation in an anatomically accurate female breast phantom embedded with a tumor, particularly when it is exposed to an eight-element dipole antenna matrix surrounding the breast tissues. The Maxwell equations coupled with the modified Pennes' bioheat equation was solved in the modelled breast tissues using the finite-difference time-domain (FDTD) engine. The microwave (MW) applicators around the object were modelled with shortened half-wavelength dipole antennas operating at the same 1 GHz frequency, but with different input power and phases for the dipole sources. The total input power of an eight-dipole antenna matrix was set at 8 W so that the temperature in the breast tumor did not exceed 42°C. Finding the optimal setting for each dipole antenna from the matrix was our primary objective. Such a procedure should form the basis of any successful hyperthermia treatment planning. We applied the algorithm of multi-objective optimization for the power and phases for the dipole sources in terms of maximizing the specific absorption rate (SAR) parameter inside the breast tumor while minimizing this parameter in the healthy tissues. Electro-thermal simulations were performed for tumors of different radii to confirm the reliable operation of the given optimization procedure. In the next step, thermal profiles for tumors of various sizes were calculated for the optimal parameters of dipole sources. The computed results showed that larger tumors heated better than smaller tumors; however, the procedure worked well regardless of the tumor size. This verifies the effectiveness of the applied optimization method, regardless of the various stages of breast tumor development.

Open Access

Tryb dostępu: otwarte czasopismo Wersja tekstu: ostateczna wersja opublikowana Licencja: Creative Commons - Uznanie Autorstwa (CC-BY) Czas udostępnienia: w momencie opublikowania

Identyfikatory

BPP ID: (46, 47455) wydawnictwo ciągłe #47455

Metryki

140,00
Punkty MNiSW/MEiN
5,924
Impact Factor

Eksport cytowania

Wsparcie dla menedżerów bibliografii:
Ta strona wspiera automatyczny import do Zotero, Mendeley i EndNote. Użytkownicy z zainstalowanym rozszerzeniem przeglądarki mogą zapisać tę publikację jednym kliknięciem - ikona pojawi się automatycznie w pasku narzędzi przeglądarki.

Informacje dodatkowe

Rekord utworzony:18 listopada 2020 11:37
Ostatnia aktualizacja:1 stycznia 2023 23:07

Informacja o ciasteczkach (tych internetowych, nie tych słodkich i chrupiących...)

Ta strona wykorzystuje pliki cookie do poprawy funkcjonalności i analizy ruchu. Możesz zaakceptować wszystkie pliki cookie lub zarządzać swoimi preferencjami prywatności. Nawet, jeżeli nie zgodzisz się na używanie plików cookie na tej stronie, to informację o tym musimy zapamiętać w formie... pliku cookie, zatem jeżeli chcesz zadbać o swoją prywatność w pełni, zapoznaj się z informacjami, jak zupełnie wyłączyć możliwości śledzenia Ciebie w internecie.

✓ Zgadzam się ✗ Nie zgadzam się