هایپرترمیا با القای مغناطیسی

القای مغناطیسی با انتقال انرژی از یک سیم پیچ حامل جریان متناوب (AC) در اطراف یک جسم بیولوژیکی از طریق هوا برای رسیدن به گرمادهی در مناطق عمیق تر (به عنوان مثال، بیش از 5 سانتی متر) انجام می شود. گرمایش القاییRF، قابلیت نفوذ در بافت­هایی مانند چربی زیر پوست، بدون گرمایش بیش از حد در نقاط دیگر را دارد. چنین میدان های مغناطیسی، یک جریان مخالف در داخل بافت ایجاد می­کنند. از آنجا که میدان الکتریکی با سطح میانی بافت موازی است، گرمایش در ماهیچه بیشتر از قسمت چربی است. با این حال گرمایش معمولا به نوع سیم پیچی وابسته است که معمولا سیم نول در وسط سیم پیچ قرار می­گیرد. این عملگرها معمولا در فرکانس های 56/13، 12/27، و 40 مگاهرتز با عمق نفوذ معمولا چند سانتی متر (حبش و همکاران، 2006) کار می­کنند. به منظور بهبود جذب انرژی مغناطیسی در داخل بافت، مواد مغناطیسی از قبیل ریزذرات و میله های فریت را با یک سری معلق کننده ویا مایعات مغناطیسی به منطقه مورد نظرهدایت می کنند.

1-4-3-  امواج مافوق صوت

امواج مافوق­صوت، انتشار امواج صوتی در فرکانس های20-2 مگاهرتز به بافت های نرم را شامل می شود. برخلاف تابش امواج الکترومغناطیس، انرژی امواج مافوق صوت به صورت موج فشاری در داخل بافت منتشر می شود. تغییرات در فشار به صورت نیروی فشاری و کششی باعث می شود که مولکول­ها به یکدیگر برخورد کرده و ارتعاش داشته باشند که با این کار، اصطکاک بوجود آمده و در نهایت این اصطکاک به گرما تبدیل می شود. امواج مافوق صوت را می توان با یک ترانسفورماتور که در خارج از بدن قرار گرفته و با آن کوپل شده ایجاد کرد. این امواج درون چربی بهتر از بافت ماهیچه­ای نفوذ می­کنند. برای مثال در فرکانس یک مگاهرتز، عمق نفوذ در ماهیچه cm 4/4 و در چربی cm 3/31 است. امواج با طول موج کمتر از چند میلیمتر این امکان را می دهند که انرژی مافوق صوت را درحجم کوچک و در عمق زیاد متمرکز کنیم. به دلیل اختلاف مقاومت زیاد بین بافت نرم با هوا و بافت نرم با استخوان، این سطوح تمامی انرژی مافوق صوت را بازتاب می­کنند. در نتیجه مکان هایی از آناتومی انسان که بتوان این روش را بر روی آنها اعمال کرد، محدود می باشند. گرمایش به وسیله سونوگرافی راه حل دیگری می تواند باشد که باز در این روش نیز قدرت نفوذ در هوا و استخوان مشکل می­باشد.

 

 

1-5- حالات کاربرد

 

به طور کلی هایپرترمیا به سه گروه عمده­ی هایپرترمیای موضعی، گرمایش ناحیه­ای و هایپرترمیای کل بدن تقسیم شده است. در ادامه نیز هر چند هایپرترمیا به واسطه نانوذرات را به عنوان یک هایپرترمیای محلی می توان درنظر گرفت، اما به طور جداگانه به بحث در مورد آن به عنوان نوع مجزایی از استفاده از هایپرترمیا خواهیم پرداخت.

 

 

1-5-1- هایپرترمیای محلی

 

در هایپرترمیای محلی گرما به منطقه­ی کوچکی که تومور در آن قرار دارد، اعمال می شود. روش های متفاوتی برای اعمال گرما می توان به کار برد که شامل امواج میکروویو، امواج رادیویی و اولتراسونیک است. هایپرترمیای محلی با تجهیزات مختلفی نظیر موج بر، مارپیچ و صفحه جریان که در سطح تومورهای سطحی با محیط تماس(بولوس) قرار می گیرد، انجام   می­شود. مقدار توزیع نرخ جذب ویژه[1] به خواص فیزیکی بدن بستگی داشته و بیش از چند سانتی متر نیست. عمق نفوذ به فرکانس و انداره­ی دستگاه بستگی دارد.در حین اعمال هایپرترمیای محلی، دمای تومور افزایش می یابد و این کار تا زمانی که دمای بافت سالم اطراف آن از حد تحمل بالاتر نرود، ادامه می یابد. مکان هایی که این روش را می توان بر روی آنها اعمال کرد شامل دیواره قفسه سینه و قسمت های فوقانی تومورهای سروگردن می باشد.

 

 

[1] Specific absorption rate

لينک جزييات بيشتر و دانلود اين پايان نامه:

مدل سازی درمان سرطان به روش هایپرترمیای نانو سیال مغناطیسی در تومورهای سه بعدی