Fantom pánevní oblasti pro regionální hypertermický systém

Abstract

Pro vyvíjený regionální mikrovlnný hypertermický systém byl vyroben kapalný fantom pánevní oblasti s vhodnými dielektrickými vlastnostmi pro účely testování regionálního systému. Cílem práce byl návrh nádrže pro kapalný homogenní fantom, návrh složení a realizace vhodné kapaliny s dielektrickými vlastnostmi odpovídající svalové tkáni, tyto vlastnosti dále proměřit komerčním systémem a porovnat s tabulkovými hodnotami. Dalším cílem byl návrh matice LED pro vizualizaci rozložení elektrického pole. 3D modely geometrií nádrže kapalného fantomu a stojanu pro LED matici byly vytvořeny v programu SOLIDWORKS(R). Komponenty byly zaslány do výroby. Jako výplň nádrže fantomu byl hledán vhodný poměr destilované vody, propylenglykolu a chloridu sodného. Dielektrické vlastnosti kapaliny byly měřeny sondou DAK-12 od firmy SPEAG, která využívá metodu měření otevřeným koaxiálním koncem. Výsledná kapalina se skládá ze složek v hmotnostním poměru: destilovaná voda 84 %; propylenglykol 15,95 %; chlorid sodný 0,61 %. Realizované komponenty byly otestovány a výsledky jsou prezentovány ve formě fotografií. Byly nalezeny vhodné LED pro osazení matice a hotová matice byla podrobena testováním expozicí elektromagnetickým polem a výsledek byl fotograficky zaznamenán. Výsledek práce podpoří výzkum mikrovlnné hypertermie a její výuku na fakultě.

A liquid pelvic region phantom with appropriate dielectric properties has been made for testing the developed regional microwave hyperthermia system. The aim of the work was to design a tank for liquid homogeneous phantom, design of composition and realization of suitable liquid with dielectric properties corresponding to muscle tissue, measurement of these properties by commercial system and their comparison with table values. Another goal was to design a LED matrix for visualizing the electric field distribution. The 3D models of the liquid phantom tank geometry and the LED matrix holder geometry were created in CAD programme SOLIDWORKS(R). Components were sent to production. A suitable ratio of distilled water, propylene glycol and sodium chloride were sought as the filler of the phantom tank. The dielectric properties of the liquid were measured with a DAK-12 probe from SPEAG, which uses an open-ended coaxial measurement method. The resulting liquid consists of components in weight ratio: distilled water 84%; propylene glycol 15.95%; sodium chloride 0.61%. The components have been tested and the results are presented as photographs. Appropriate LEDs were found to complete the matrix and the finished matrix was tested by electromagnetic field exposure and the results were photographed. The results of the work will support research on microwave hyperthermia and its education at the faculty.