عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر گرما درمانی با نانو ذرات مغناطیسی بر بافت های سرطانی مبتنی بر اصول انتقال حرارت به روش المان محدود
- رشته تحصیلی
- مهندسی پزشکی - بیومکانیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 593;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79424;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 593;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79424
- تاریخ دفاع
- ۱۴ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- فاطمه نقدآبادی
- استاد راهنما
- بهمن وحیدی
- چکیده
- گرمادرمانی یکی از روشهای غیرتهاجمی درمان بیماری سرطان است که معمولا در کنار سایر روشها به کار می رود. در این روش گرما را به شیوه های مختلفی می توان ایجاد کرد که یکی از آنها تزریق نانوذرات مغناطیسی به شکل محلول به محل تومور و قرار دادن آن در میدان مغناطیسی می باشد. در این پژوهش تمرکز بر این روش بوده و به کمک نرم افزار المان محدود کامسول، مدلسازی انجام شده است. برای این کار از داده های حاصل از آزمایشات تجربی به عنوان شرط مرزی استفاده شده است. مساله با هندسه ای متشکل از لایه های مختلف پوست و بافت بدن شامل تومور و محل تزریق و در حالت متقارن محوری حل شده است. بررسی های مختلفی صورت گرفته از جمله تاثیر ایجاد تغییر در محل تزریق، بررسی در حالت انجام دادن دو تزریق با حجم کمتر و مقایسه با یک تزریق با حجم زیاد و در نهایت بررسی تاثیر دمای محلول تزریق شده در توزیع دمای بافت ها. همانطور که انتظار می رفت نتایج نشان می دهند هر چه مرکز محل تزریق به مرکز تومور نزدیکتر باشد، درمان آسیب کمتری به بافت های سالم مجاور می رساند. همچنین تزریق حجم کمتری محلول اما در چند محل می تواند بسیار موثرتر باشد و حجم بیشتری از تومور را به دمای بالای 42 درجه سانتیگراد یعنی دمای مورد نظر در هایپرترمیا برای از بین بردن سلولهای سرطانی برساند. در بررسی تاثیر دمای محلول تزریق شده نیز همانطور که انتظار می رفت نتایج تزریق با دمای 37 درجه سانتیگراد یعنی همدما با بافت مجاور موثرتر بود و در زمان کمتری به دمای مطلوب رسید.
- Abstract
- Hyperthermia is one of invasive treatments for cancer which usually is used combined with other treatments such as chemotherapy. In hyperthermia treatment the heat can be created with several methods. One of them is injecting magnetic nanoparticles in the tumor. In this project the concentration is on this method and the modeling is done by using the finite element software, COMSOL. For this modeling in vitro experiment data is used as the boundry condition. The geometry is built of skin layers and body tissue containing the tumor and the injection which is solved as a 2D Axisymmetric model. Many studies are done on the model such as studying the effect of different injection places, effect of doing two injections with smaller volume instead of one with bigger volume, and effect of the injected liquid’s temperature on the temperature distribution. As it was anticipated the results showed that if the injection is done near the center of the tumor, the healthy tissue would damage less than other situations. Also, more injections with smaller volume would have better results than one injection with bigger volume and more parts of the tumor would reach a temperature more than 42 degrees of centigrad which is the temperature needed for having cancer cells died. In studying the temperature of injected liquid, as anticipated, results of doing the injection with the temperature of 37 degrees of centigerad would be more effective than when injected liquid has the room temperature and the treatment is done in less time. Keywords: Hyperthermia, tumor, finite element method, magnetic nanoparticles, modeling
