Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2023 / с. 40-43

Моделирование тепловых процессов в предстательной железе при наличии опухоли

М.К. Седанкин, А.А. Васильева, А.Г. Гудков, В.Ю. Леушин, С.В. Чижиков, М.П. Неймышев, Е.Н. Горлачева

Аннотация

Проведено математическое моделирование теплообменных процессов в простате при наличии злокачественной опухоли на основе численного решения уравнения тепломассопереноса для биологических тканей. В качестве тестового объекта рассмотрена злокачественная опухоль предстательной железы с разным удельным тепловыделением в двух вариантах: без нагрева и с нагревом до 45 °С. Получены данные, подтверждающие возможность применения микроволновой радиотермометрии в диапазоне 3800 МГц для диагностики и контроля лечения заболеваний простаты различными методами гипертермии.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Михаил Константинович Седанкин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана», ФГБУ «ГНЦ РФ – ФМБЦ им. А.И. Бурназяна» ФМБА России,

Анастасия Алексеевна Васильева, ассистент, кафедра биокибернетических систем и технологий, ФГБОУ ВО «РТУ МИРЭА»,

Александр Григорьевич Гудков, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,

Виталий Юрьевич Леушин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,

Сергей Владимирович Чижиков, мл. научный сотрудник, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,

Михаил Петрович Неймышев, студент, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,

Евгения Николаевна Горлачева, д-р эконом. наук, профессор, кафедра «Промышленная логистика», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана», г. Москва,

e-mail: profgudkov@gmail.com

Список литературы

1. Гуляев Ю.В. и др. Приборы для диагностики патологических изменений в организме человека методами микроволновой радиометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2017. Т. 9. № 2. С. 27-45. 2. Andreozzi A. et al. Modeling heat transfer in tumors: A review of thermal therapies //Annals of Biomedical Engineering. 2019. Vol. 47. № 3. PP. 676-693. 3. Aydin A.M. et al. Focal bipolar radiofrequency ablation for localized prostate cancer: Safety and feasibility // Int. J. of Urology. 2020. Vol. 27. № 10. PP. 882-889. 4. Kabiri A., Talaee M.R. Theoretical investigation of thermal wave model of microwave ablation applied in prostate cancer therapy // Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 55. № 8. PP. 2199-2208. 5. Cordeiro E.R. et al. High-intensity focused ultrasound (HIFU) for definitive treatment of prostate cancer // BJU International. 2012. Vol. 110. № 9. PP. 1228-1242. 6. Natarajan S. et al. Focal laser ablation of prostate cancer: Phase I clinical trial // The Journal of Urology. 2016. Vol. 196. № 1. PP. 68-75. 7. Sedankin M.K. et al. Intracavity thermometry in medicine // Biomedical Engineering. 2021. Vol. 55. № 3. PP. 224-229. 8. Sedankin M.K. et al. Conformal antenna array for gynecology for medical microwave radiothermograph / 2022 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). IEEE. 2022. Vol. 1. PP. 91-95. 9. Sedankin M.K. et al. Radiometry of the pelvic organs // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 53. PP. 288-292. 10. Zhang J. et al. Numerical simulation for heat transfer in prostate cancer cryosurgery // Journal of Biomechanical Engineering. 2005. Vol. 127. № 2. PP. 279-294 11. Vrba D. et al. Applications of microwaves in medicine and biology. 2022 / https://www.intechopen.com/chapters/82420 (дата доступа: 26.01.2023). 12. Kouloulias V. et al. Documentation of a new intracavitary applicator for transrectal hyperthermia designed for prostate cancer cases: A phantom study // Journal Medical Physics. 2018. Vol. 43. PP. 141-145. 13. El-Gohary S.H. et al. Design study on photoacoustic probe to detect prostate cancer using 3D Monte Carlo simulation and finite element method // Biomedical Engineering Letters. 2014. Vol. 4. № 3. PP. 250-257. 14. Hasgall P. et al. IT’IS Database for thermal and electromagnetic parameters of biological tissues (Ver. 4.1). – Elsevier: Boston, FL, USA, 2022. 15. Said Camilleri J. et al. Review of thermal and physiological properties of human breast tissue // Sensors. 2022. Vol. 22. № 10. P. 3894.