Mikrovlnný aplikátor vybuzený LC rezonančním obvodem

Abstract

Mikrovlnná hypertermie je relativně nová léčebná metoda, která slouží k odstranění zhoubných nádorů při léčbě rakoviny. Princip hypertermie je založen na ohřevu tkáně pomocí elektromagnetických vln vyzařovaných z aplikátoru. Práce se zabývá interakcí elektromagnetického pole s biologickou tkání a návrhem aplikátoru vybuzeným LC rezonančním obvodem pro mikrovlnnou lokální hypertermii s pracovní frekvencí 434 MHz (rezonanční frekvence). V prostředí COMSOL Multiphysics byl nasimulován aplikátor a byla ověřena jeho principiální funkčnost. Byla optimalizována geometrie aplikátoru s ohledem na efektivní velikost pole. Dále bylo zjištěno rozložení teplotního pole vytvořeného navrženým aplikátorem ve virtuálním (numerickém) fantomu léčebné oblasti. Výsledky byly porovnány s experimentem, ve kterém byl použit agarový fantom.

Microwave hyperthermia is a relatively new treatment method that is used to treatment malignant tumours in cancer treatment. Hyperthermia principle is based on heating of the tissue by electromagnetic waves emitted from the applicator. The thesis deals with the interaction of the electromagnetic field with biological tissues and the design of the applicator excited by LC resonant circuit for microwave local hyperthermia on an operating frequency of 434 MHz (resonant frequency). The applicator was simulated in the environment of COMSOL Multiphysics and principal function of the applicator was verified. Geometry of the applicator was optimized with respect to the more effective field size. It was further found the distribution of temperature field created by the designed applicator in a virtual (numerical) phantom therapeutic areas. The results were compared with an experiment on an agar phantom.