مدلسازی عددی تشخیص سرطان پستان با تصویربرداری ترموآکوستیک با استفاده از امواج مایکروویو

سلطانی, مجید; راهپیما, رضا; مرادی کشکولی, فرشاد; علیپور, عادل; ترکمان, پویا

	مدلسازی عددی تشخیص سرطان پستان با تصویربرداری ترموآکوستیک با استفاده از امواج مایکروویو
مهندسی مکانیک مدرس
Article 16, Volume 18, Issue 9, 1397, Pages 142-150 PDF (4.78 M)
Authors
مجید سلطانی^* ¹; رضا راهپیما²; فرشاد مرادی کشکولی³; عادل علیپور⁴; پویا ترکمان⁵
¹استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
²کارشناسارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
³دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
⁴کارشناسارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
⁵کارشناسارشد، مهندسی برق، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
Abstract
عکسبرداری ترموآکوستیک با استفاده از امواج مایکروویو یک روش عکسبرداری با پتانسیل بالا در تشخیص سرطان پستان در مراحل اولیه است. این روش مزایای تصویربرداری مایکروویو و سونوگرافی را با هم ترکیب میکند. در این روش ساخت تصویر براساس امواج صوتی است که در بافت به علت تابش پالس های مایکروویو بر آن تولید میشود. با توجه به ماهیت چندفیزیکی این پدیده قابلیت و امکان سنجی یک روش شبیه سازی عددی دوبعدی که توانایی حل این پدیده را به صورت یکپارچه و پیوسته دارد، مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی، یک بافت بیولوژیکی به همراه تومور داخل آن درون یک داکت مربعی )هدایتگر موج( تحت تابش امواج مایکروویو با فرکانس GHz ۲.۴۵ به صورت پالسی قرار داده شده است. تغییرات دمای ایجاد شده در بافت بیولوژیکی به علت تابش امواج الکترومغناطیسی و گرادیان فشار ایجاد شده متناظر این تغییرات دما ارزیابی شده است. سپس شبیهسازیها برای قدرتهای متفاوت امواج مایکروویو انجام شده تا میزان مطلوب قدرت امواج برای تولید سیگنالهای ترموآکوستیک مورد نیاز عکسبرداری تعیین شود. شبیهسازیها نشان دادند که در اثر جذب امواج توسط بافت سینه و تومور، افزایش دمای جزیی در بافت ایجاد خواهد شد. برای نمونه در نتیجه تاباندن پالس تحریک با قدرت W ۱۰۰۰ بهمدت μs ۲۰۰ ، افزایش دمایی برابر با °C ۰.۰۰۴۷۴۳ در مرکز تومور ایجاد شده است. این تغییرات دمایی بسیار کوچک در تومور سبب ایجاد اختلاف فشار به میزان kPa ۰.۰۲۷۵۹ در مرز تومور و بافت سینه خواهد شد. این اختلاف فشار موجب تولید امواج صوتی خواهد شد که با استفاده از ردیفی از مبدل ها قابل شناسایی بوده و برای ساخت تصویر استفاده میشود.
Keywords
عکسبرداری ترموآکوستیک; توموگرافی ترموآکوستیک; تومور سینه; تشخیص زودهنگام; مایکروویو
References

Statistics Article View: 5,700 PDF Download: 7,965

Statistics

Number of Journals	45
Number of Issues	2,160
Number of Articles	24,560
Article View	19,392,017
PDF Download	15,840,401