Návrh mikrovlnného systému aplikátoru pro potřeby animálních experimentů na myších

Abstract

Diplomová práce Návrh systému mikrovlnného aplikátoru pro potřeby animálních experimentů pojednává o metodě léčby zhoubných novotvarů uložených hluboko pod povrchem těla. V úvodní kapitole jsou uvedeny základní biologické a fyzikální poznatky principu hypertermie. Hlavní složkou této práce je návrh, realizace a otestování modelu regionálního aplikátoru pracujícím na frekvenci 2450 MHz. Systém aplikátoru, který je tvořen čtyřmi budícími elementy, je schopen za předpokladu symetricky umístěných a buzených elementů fokusovat elektromagnetickou energii do válcového fantomu o průměru podstavy 5 cm. V závěrečné části této práce jsou uvedeny výsledky testování modelu anténního elementu na homogenním kvádrovém fantomu v porovnání s elementem rezonujícím při frekvenci 434 MHz, a to z hlediska parametru efektivní plochy pole (EFS). Dále pak na dielektrickém modelu myši testuji tyto regionální aplikátory z hlediska porovnání objemu myši, ve kterém nabývá hodnota SAR 25 % svého maxima. Anténní element o pracovní frekvenci 2450 MHz vykazuje značně menší plochu expozice.

Master's thesis Microwave application system design for the needs of animal experiments on mice deals with method of curing malign tumors set deep under the body surface. Introduction contains basic biological and physical knowledge of the principles of hyperthermia. The main aims of this thesis are design, realization and testing of a regional applicator model resonating at frequency 2450 MHz. The system of applicator consisting of four antenna elements is capable of focusing electromagnetic energy into cylindrical phantom with 5cm base diameter, if systematically placed and elements are provided. Conclusion of this thesis delivers test results of diverse effects of two antennas with 434 and 2450 MHz frequencies on homogenous block phantom accordingly to parameter of effective field size (EFS). Subsequently, those same regional applicators are being tested on dialectical mouse model in order to compare mouse's volume in which SAR value reaches 25% of its maximum. The antenna element resonating at frequency 2450 MHz shows considerably smaller exposed area.