Aplikátor pro lokální mikrovlnou hypertermii realizovaný na bázi metamateriálových struktur za použití diskrétních součástek

Abstract

Tato práce charakterizuje inovativní aplikátory založené na bázi rezonátoru nultého řádu pro léčbu nádorových onemocnění pomocí mikrovlnné hypertermie. Parametry an- tén jsou studovány pomocí numerického simulátoru elektromagnetického pole na fantomu představující svalovou tkáň pro frekvenci 70 MHz. Vyhodnocení aplikátoru je prove- deno pomocí porovnání z hlediska činitele odrazu, rozložení proudové hustoty, distribuce ARD(Apsorption Rate Density), teploty a hloubky vniku. Vybrané uspořádání apliká- toru, které bude vykazovat nejhomogennější distribuci ARD, která koreluje s rozložením teploty, bude ověřena experimentem. Jednotlivý aplikátor bude porovnán s komerčními aplikátory využívající stejnou pracovní frekvenci a bude představen koncept uspořádání nově navržených antén pro regionální léčbu.

This thesis investigates relevant properties characterizes of several novel microwave applicators based on zero-order mode resonators for use in hyperthermia treatment of cancer. The radiation characteristics patterns are studied with numerical simulations in muscle tissue-equivalent phantoms at 70 MHz. The relative performance of the applica- tors is compared in terms of reflection coefficient, current distribution, power deposition (ARD), effective field surface, temperature and penetration depth. Applicator configu- ration that generated the most uniform ARD pattern, which correlates with heating will be experimentaly verified. Single applicator will be compared with commercial applicators using the same working frequency and will be introduced to the concept of aragement the newly designed antenna for regional treatment.