Výpočty hypertermického ohřevu pacientů se seromem v léčené oblasti

Abstract

Cílem této bakalářské práce bylo stanovit vliv seromu na rozložení měrného absorbovaného výkonu a teploty pacientů léčených povrchovou mikrovlnnou hypertermií. Z anonymizovaných CT snímku 10 pacientů byly vytvořeny 3D modely se seromem namodelovaným v hrudní oblasti pacienta pomocí segmentačního programu iSeg. Na každého pacienta byl vytvořen v programu Sim4Life model vodního bolu a následně umístěna matice LCA aplikátorů pracující na frekvenci 434 MHz, tak aby byla pokryta celá léčená oblast. Pro dvě orientace vlnovodných aplikátorů lišících se o 90° byly provedeny elektromagnetické a teplotní simulace pro případy, kdy serom byl nastaven jako mozkomíšní mok, tuk a sval. Průměrný rozdíl mediánu teploty T50 v léčené oblasti pro serom nastavený jako mozkomíšní mok a tuk byl stanoven na ( 0,779 ±0,509 °C). Pro serom nastavený jako mozkomíšní mok a sval byl průměrný rozdíl mediánu teploty T50 v léčené oblasti vyhodnocen na ( 0,801± 0,460 °C). Rozdíl průměrného SAR uvnitř seromu pro serom nastavený jako mozkomíšní mok a tuk byl stanoven na ( 4,17 ± 4,24 W∙ kg^(-1)). Rozdíl průměrného SAR uvnitř seromu nastaveného jako mozkomíšní mok a sval byl vypočten na ( 1,03 ± 2,96 W∙ kg^(-1)). Byl stanoven vliv seromu na rozložení měrného absorbovaného výkonu a teploty pacientů léčených povrchovou mikrovlnnou hypertermií při seromu namodelovaném jako mozkomíšní mok, tuk a sval.

The aim of this bachelor thesis was to determine the effect of seroma on the distribution of specific absorption rate and temperature in patients treated with superficial microwave hyperthermia. From anonymized CT images of 10 patients, 3D models were created with the seroma modeled in the patient's chest region using the segmentation program iSeg. For each patient, a water bolus model was created in Sim4Life software and then an LCA applicator array operating at 434 MHz was placed to cover the entire treated area. Electromagnetic and thermal simulations were performed for two orientations of the waveguide applicators differing by 90° for the cases where the seroma was set as cerebrospinal fluid, fat and muscle. The average difference of median temperature T50 in the treated area for the seroma set as cerebrospinal fluid and fat was determined to be (- 0.779 ±0.509 °C). For seroma set as cerebrospinal fluid and muscle, the average difference of median temperature T50 in the treated area was determined to be (-0.801±0.460 °C). The difference in average SAR within seroma for seroma set as cerebrospinal fluid and fat was calculated to be ( 4,17 ± 4,24 W∙ kg^(-1)). The difference in average SAR within seroma set as cerebrospinal fluid and muscle was calculated to be ( 1,03 ± 2,96 W∙ kg^(-1)). The effect of the seroma on the distribution of specific absorption rate and temperature of patients treated with superficial microwave hyperthermia in a seroma modeled as cerebrospinal fluid, fat, and muscle was determined.