بررسی عددی تحلیل انتقال گرما و اثر امواج الکترومغناطیسی ماکرو روی بافت زنده
Numerical investigation of heat transfer analysis and effect of electromagnetic microwave on the liver tissue
/سعید علیپور
: مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۷
، افشار
۷۶ص
چاپی - الکترونیکی
ارشد
مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
۱۳۹۷/۰۶/۱۷
تبریز
سرطان به عنوان یکی از عامل هایی می باشد که همواره حیات بشر را مورد تهدید جدی قرار داده است . از این رو تلاش بر این شده است که همواره راهکارهای نوینی جهت مقابله با آن ارائه گردد .با افزایش دمای بافت های تومرال به مقادیر بیش از ۴۳ درجه سلسیوس برای مدت زمان مشخص ، باعث تخریب ناحیه توموری میشود .برای اعمال حرارت از روش های مختلفی مانند لیزر، امواج الکترومغناطیس ،امواج فراصوت و همچنین تزریق نانو ذارت مغناطیسی میتوان استفاده کرد .تخریب بوسیله امواج مایکرو ویو (microwave)یکی از روش های هایپرترمیا) بالا بردن دمای موضعی بدن و ناحیه سرطانی جهت از بین بردن بافت های سرطانی و تومور (می باشد که انرژی امواج الکترومغناطیس را توسط آنتن محوری در ناحیه سرطانی تبدیل به گرما کرده و سبب نابودی بافت های سرطانی می شود .در این پژوهش اثر پارامتر های مختلف از قبیل ، فرکانس امواج ، توان ورودی امواج الکترومغناطیس و تعداد سوراخ های آنتن محوری روی روند تخریب گرمایی و توزیع دمای بافت و تومور بررسی شده است . مسئله حاضر با روش Finite element در نرم افزار COMSOL MULTIPHYSICS بررسی شده است . نتایج حاصله از این بررسی نشان داد که در فرکانس های بالاتر بافت های سالم کناری تومور از لحاظ حرارتی آسیب کمتری میبینند و همچنین در مدت زمان کمتری بافت های تومور به حالت نکروتیز سلولی می رسند .علاوه بر این افزایش توان و قدرت امواج الکترومغناطیس نیز سبب بالا رفتن دما و افزایش سطح تخریب بافت می گردد
Cancer is one of the factors that has always threatened human life. Hence, efforts have been made to always come up with innovative solutions to deal with it. By increasing the temperature of the tumorous tissues to more than 43 degrees C for a specific time, it causes the destruction of the tumor region. Several methods such as laser, electromagnetic waves, ultrasound waves, as well as magnetic nanoparticles injection can be used to apply heat. Microwave ablation is one of the methods of hyperthermia (raising the local temperature of the body and the cancerous region to destroy cancerous tissues and tumors), which transforms the energy of electromagnetic waves into the heat by the axial antenna in the cancerous area, and Causes cancerous tissue destruction. In this thesis, the effect of various parameters such as frequency of waves, the power input of electromagnetic waves and the number of axial antenna slots on the process of thermal ablation and distribution of temperature of the tissue and tumor have been investigated. The problem was investigated by finite element method in COMSOL MULTIPHYSICS software. The results of this analysis showed that at higher frequencies, the tumor's healthy side tissues are less damaged by heat and also, in less time, the tumor tissues reach the cellular necrotic state. In addition, increasing the power of electromagnetic waves also increases the temperature and increases the level of tissue destructi
Numerical investigation of heat transfer analysis and effect of electromagnetic microwave on the liver tissue