Проектирование и моделирование неинвазивной микроволновой антенны для схемы гипертермического липолиза
DESIGN AND SIMULATION OF NON-INVASIVE MICROWAVE ANTENNA FOR HYPERTHERMIA LIPOLYSIS SCHEME
2021-04-11
SCID: 54.1/kx737z48
Discuss with AI
диапазон ISM 5,8 ГГцмикроволновая гипертермиянеинвазивная абляция жировой тканипрямоугольная рупорная антеннаудельная скорость поглощения (SAR)
Figures from the paper
Abstract (AI)
Предложен неинвазивный метод гипертермической абляции жировой ткани с использованием микроволн. Метод основан на диэлектрическом нагреве жировой ткани с помощью прямоугольной рупорной антенны. Для концентрации электромагнитной (ЭМ) энергии, излучаемой внешней антенной, в жировой ткани выбрана рабочая частота 5,8 ГГц, относящаяся к промышленному, научному и медицинскому (ISM) радиодиапазону. Для защиты кожи от нагрева на ее поверхность нанесен слой кремния вместо водяного болюса, что снижает вероятность ожогов поверхности кожи. Работоспособность антенны оценивали в трех биологических тканях — коже, жировой и мышечной тканях — с использованием программного комплекса CST Microwave Studio (Computer Simulation Technology). Основной особенностью антенны является преимущественная концентрация удельной скорости поглощения (SAR) в жировой ткани по сравнению с другими тканями. Результаты показали хорошее согласование по потерям на возврат (S11); линейное значение SAR в жировой ткани оказалось выше, чем в других тканях, а температура внутри жировой ткани достигла 42,7 °C, при этом температура внутри кожи и мышечной ткани оставалась ниже 40 °C через 30 минут.
Key Findings
1
Предложена неинвазивная схема микроволновой гипертермии, использующая рупорную антенну для селективного нагрева жировой ткани посредством диэлектрического нагрева.
2
Для защиты кожи и снижения доли поверхностных ожогов вместо водяного болюса используется поверхностный слой кремния.
3
Через 30 минут температура жировой ткани достигла 42,7 °C, тогда как температура кожи и мышц оставалась ниже 40 °C; также наблюдалось хорошее согласование по S11.
4
Моделирование в CST тканей кожи, жира и мышц показало более высокую концентрацию SAR в жировой ткани по сравнению с кожей и мышцами.
5
Антенна работает на частоте 5,8 ГГц в ISM-диапазоне для концентрации электромагнитной мощности в жировой ткани.
Research Object
Жировая ткань в слоистой биологической модели «кожа–жир–мышцы», подвергаемая воздействию прямоугольной рупорной антенны на частоте 5,8 ГГц
Research Subject
Неинвазивный микроволновый гипертермический липолиз, в частности избирательная концентрация SAR и температуры в жировой ткани при ограничении нагрева кожи и мышц
Publication Details
Publication Date
2021-04-11
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
4
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest