Mejoramiento del Modelado de la Evolución de la Temperatura durante la Ablación Térmica de Tumores de Cáncer de Pulmón
Autores: Selmi, Marwa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejoramiento del Modelado de la Evolución de la Temperatura durante la Ablación Térmica de Tumores de Cáncer de Pulmón
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Ablación por microondas
Tratamiento del cáncer
Efecto de la temperatura
Simulación
Tumor de pulmón
Modelado computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La ablación por microondas (MWA) representa una de las herramientas más poderosas en el tratamiento del cáncer. Este proceso de modalidad terapéutica está gobernado por la temperatura y la dosis de radiación absorbida del tejido celular. Este estudio se realizó para controlar el efecto de la temperatura utilizando simulación durante el daño térmico de un tumor pulmonar por MWA. Por esta razón, se diseñó y analizó un modelo computacional bidimensional (2D) generado para el tejido pulmonar adaptativo utilizando el método de elementos finitos (FEM). Se han utilizado diferentes enfoques, como las ecuaciones de tasa de Arrhenius de primer orden, las ecuaciones de Maxwell y la ecuación de bioheat, para simular la necrosis en las células. Para controlar el calor, se utilizó un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) para moderar la fuente de potencia de microondas de entrada y mantener la temperatura de la punta objetivo a un nivel inferior de los datos de temperatura iniciales. Además, se evaluó la necrosis completa del tejido canceroso procesando el tiempo y la fracción de daño térmico. Los datos obtenidos demostraron que la temperatura de la punta objetivo se vio afectada por la distribución de temperatura y la tasa de absorción específica (SAR). Sin embargo, se requiere un período de tratamiento específico para la ablación del tumor para controlar y disminuir el daño del tejido sano circundante y garantizar una operación segura sin ningún riesgo.
Descripción
La ablación por microondas (MWA) representa una de las herramientas más poderosas en el tratamiento del cáncer. Este proceso de modalidad terapéutica está gobernado por la temperatura y la dosis de radiación absorbida del tejido celular. Este estudio se realizó para controlar el efecto de la temperatura utilizando simulación durante el daño térmico de un tumor pulmonar por MWA. Por esta razón, se diseñó y analizó un modelo computacional bidimensional (2D) generado para el tejido pulmonar adaptativo utilizando el método de elementos finitos (FEM). Se han utilizado diferentes enfoques, como las ecuaciones de tasa de Arrhenius de primer orden, las ecuaciones de Maxwell y la ecuación de bioheat, para simular la necrosis en las células. Para controlar el calor, se utilizó un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) para moderar la fuente de potencia de microondas de entrada y mantener la temperatura de la punta objetivo a un nivel inferior de los datos de temperatura iniciales. Además, se evaluó la necrosis completa del tejido canceroso procesando el tiempo y la fracción de daño térmico. Los datos obtenidos demostraron que la temperatura de la punta objetivo se vio afectada por la distribución de temperatura y la tasa de absorción específica (SAR). Sin embargo, se requiere un período de tratamiento específico para la ablación del tumor para controlar y disminuir el daño del tejido sano circundante y garantizar una operación segura sin ningún riesgo.