Modelado computacional de ablación de tumores por microondas
Autores: Radmilovi-Radjenovi, Marija; Bokovi, Nikola; Radjenovi, Branislav
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado computacional de ablación de tumores por microondas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Microondas
Ablación
Tejido
Modelado
Transporte de calor
Tumor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La ablación por microondas es reconocida como un tratamiento mínimamente invasivo y de recuperación rápida para destruir las células cancerosas utilizando el calor generado por la energía de microondas. A pesar de los beneficios incuestionables de la ablación por microondas, la interacción del aplicador de microondas con el tejido puede resultar en calentamiento localizado y daño al tejido circundante. La mayoría del daño al tejido puede ser eliminado aclarando las condiciones para su desarrollo. Además de los métodos experimentales, la modelización por ordenador ha demostrado ser una herramienta efectiva para optimizar el rendimiento de la ablación por microondas. Además, debido a que la propagación térmica en el tejido biológico es difícil de medir, desarrollar un modelo predictivo desde la planificación del procedimiento hasta la ejecución puede tener una influencia sustancial en la atención al paciente. La comprensión del transporte de calor en los tejidos biológicos desempeña un papel importante para obtener información sobre los mecanismos subyacentes de la ablación por microondas. Se requieren métodos numéricos que permitan controlar el tamaño de la ablación para garantizar la destrucción del tumor y minimizar el daño a los tejidos sanos. Varios valores de potencia de entrada y tiempo de ablación corresponden a diferentes formas de tumor asegurando la preservación de tejidos sanos. Las condiciones óptimas pueden ser estimadas realizando simulaciones tridimensionales completas. Esta revisión temática recapitula numerosos estudios computacionales sobre la ablación de tumores por microondas. También se discuten áreas novedosas emergentes en la planificación del tratamiento que explotan las ventajas de los métodos numéricos. A modo de ilustración, se presentan y analizan los resultados de las simulaciones tridimensionales de tumores reales de hígado en la base de datos 3D-IRCADb-01. Los resultados de la simulación confirman que los métodos numéricos son herramientas muy útiles para modelar la ablación de tumores por microondas con mínima invasividad y daño colateral.
Descripción
La ablación por microondas es reconocida como un tratamiento mínimamente invasivo y de recuperación rápida para destruir las células cancerosas utilizando el calor generado por la energía de microondas. A pesar de los beneficios incuestionables de la ablación por microondas, la interacción del aplicador de microondas con el tejido puede resultar en calentamiento localizado y daño al tejido circundante. La mayoría del daño al tejido puede ser eliminado aclarando las condiciones para su desarrollo. Además de los métodos experimentales, la modelización por ordenador ha demostrado ser una herramienta efectiva para optimizar el rendimiento de la ablación por microondas. Además, debido a que la propagación térmica en el tejido biológico es difícil de medir, desarrollar un modelo predictivo desde la planificación del procedimiento hasta la ejecución puede tener una influencia sustancial en la atención al paciente. La comprensión del transporte de calor en los tejidos biológicos desempeña un papel importante para obtener información sobre los mecanismos subyacentes de la ablación por microondas. Se requieren métodos numéricos que permitan controlar el tamaño de la ablación para garantizar la destrucción del tumor y minimizar el daño a los tejidos sanos. Varios valores de potencia de entrada y tiempo de ablación corresponden a diferentes formas de tumor asegurando la preservación de tejidos sanos. Las condiciones óptimas pueden ser estimadas realizando simulaciones tridimensionales completas. Esta revisión temática recapitula numerosos estudios computacionales sobre la ablación de tumores por microondas. También se discuten áreas novedosas emergentes en la planificación del tratamiento que explotan las ventajas de los métodos numéricos. A modo de ilustración, se presentan y analizan los resultados de las simulaciones tridimensionales de tumores reales de hígado en la base de datos 3D-IRCADb-01. Los resultados de la simulación confirman que los métodos numéricos son herramientas muy útiles para modelar la ablación de tumores por microondas con mínima invasividad y daño colateral.