بررسی عدم قطعیت در گرمایش القایی به‌وسیله میکرو/ نانوذرات مغناطیسی در هایپرترمیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

همیشه بین مقادیر عددی، نظری و آزمایشگاهی کمیت‌های فیزیکی اختلاف وجود دارد که ناشی از خطاهای اندازه­گیری است. هایپرترمیای الکترومغناطیس به­وسیله ذرات میکرو/ نانو از این قاعده مستثنی نیست. این انحراف­ها می­توانند توزیع دما در کل ناحیه را تحت تأثیر قرار دهند. در این مطالعه انحراف هر یک از عوامل مؤثر در توزیع دما شامل غلظت، شعاع و ناحیه تزریق میکرو/ نانوذرات و همچنین قدرت و فرکانس میدان الکترومغناطیس در نظر گرفته شده و عدم قطعیت در مورد آن­ها بررسی شده است. این بررسی بر اساس مطالعه عددی گرمایش القایی به‌وسیله میکرو/ نانوذرات مغناطیسی تحت میدان الکترومغناطیس در هایپرترمیا و با روش تفاضل محدود صورت گرفته است. نتایج نشان می­دهند که بایستی در شرایط آزمایشگاهی اندازه­گیری پارامترهایی نظیر قدرت میدان الکترومغناطیس، شعاع و ناحیه تزریق میکرو/ نانوذرات با دقت زیادی صورت پذیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Dughiero F. and Corazza S., Numerical simulation of thermal disposition with induction heating used for oncological hyperthermic treatment.  Medical and Biological Engineering and Computing, Vol. 43, No. 1, pp. 40-46, 2005.
[2] Lv Y.G, Deng Z.S and Liu J., 3-D numerical study on the induced heating effects of embedded micro/nanoparticles on human body subject to external medical electromagnetic field. IEEE Transactions on NanoBioscience,Vol. 4, No. 4, pp.284-294, 2005.
[3] سازگارنیا آ. بحرینی­طوسی س.م.ح. حاجی­قهرمانی ف. رجبی ا. آل­داود س.ا. اسماعیلی ح. تاثیر هایپرترمیا در حضور نانوذرات طلا همراه با شیمی­درمانی روی رده سلولی Saos-2، مجله فیزیک پزشکی ایران، دوره ۸، شماره ۱، 1390.
[4] Majchrzak E., Dziatkiewicz G. and Paruch M, The modelling of heating a tissue subjected to external electromagnetic field. Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 10, No. 2, pp.29-37, 2008.
[5] Majchrzak E. and Paruch M, Numerical modelling of temperature field in the tissue with a tumor subjected to the action of two external electrodes. Scientific Research of the Institute of Mathematics and Computer Science, pp.1-8, 2009.
[6] Majchrzak E. and Paruch M, Application of evolutionary algorithms for identification of number and size of nanoparticles embedded in a tumor region during hyperthermia treatment. Evolutionary methods for design, optimization and control, pp.1-6, 2011.
[7] Majchrzak E. and Paruch M, Identification of electromagnetic field parameters assuring the cancer destruction during hyperthermia treatment. Inverse Problems in Science and Engineering, Taylor & Francis, Vol.19, No. 1, pp.45-58, 2011.
[8] Zhao Q. Wang L. Cheng R. Mao L. Arnold RD. Howerth EW. Chen ZG. Platt S., Magnetic nanoparticle-based hyperthermia for head & neck cancer in mouse models. Theranostics. Vol.2, No.1, pp.113–121, 2012.
[9] Paruch M., Hyperthermia process control induced by the electric field in order to destroy cancer. Acta of Bioengineering and Biomechanics.Vol. 16, No. 4, pp. 123-130, 2014.
[10] Lv Y., Zou Y. and Yang L., Theoretical model for thermal protection by microencapsulated phase change micro/nanoparticles during hyperthermia. Heat and Mass Transfer, Vol. 48, No. 4, pp. 573-584, 2012.
[11] Deng Z.S and Liu J., Uncertainties in the Micro/nano-Particles Induced Hyperthermia Treatment on Tumor Subject to External EM Field. In Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems, China, 2006.
[12] Ferziger J.H and Peric M., Computational Methods for Fluid Dynamics.3rdedn. Springer, Berlin, 2002.