Optimización numérica de un aplicador coaxial de ranura de extremo abierto para la detección y ablación por microondas de tumores
Autores: Hessinger, Carolin; Schüßler, Martin; Klos, Sabrina; Kochanek, Markus; Jakoby, Rolf
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Optimización numérica de un aplicador coaxial de ranura de extremo abierto para la detección y ablación por microondas de tumores
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Método de optimización multiobjetivo
Aplicador de microondas de modo dual
Modelos computacionales
Ablación por microondas
Diseño pareto-óptimo
Eficiencia del aplicador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un método de optimización multiobjetivo para un aplicador de microondas de modo dual. La dualidad de modalidad significa que las microondas se utilizan aparte del tratamiento, y también para el monitoreo de la intervención de ablación por microondas. (1) El uso de modelos computacionales para desarrollar y mejorar las geometrías de los aplicadores de ablación por microondas es esencial para futuros avances en este campo. (2) Se utilizan modelos de simulación acoplados numéricos electromagnéticos-térmicos para analizar el rendimiento del aplicador de modo dual en tejido hepático; la evaluación de sensibilidad del modo de detección del aplicador de modo dual restringe el conjunto de soluciones óptimas. (3) Se derivan tres conjuntos de parámetros de diseño pareto-óptimos que son óptimos en términos de eficiencia del aplicador, así como del volumen y esfericidad de la zona de ablación. Los diseños resultantes del aplicador de modo dual proporcionan una sensibilidad adecuada para distinguir entre tejido hepático sano y tumoral. (4) Se presentan y caracterizan numéricamente los diseños optimizados. Se logra una mejora en el rendimiento de los diseños de aplicadores de modo dual propuestos anteriormente. El modelo de simulación multiphísica de las propiedades electromagnéticas y térmicas del aplicador es aplicable para futuros procedimientos de diseño integral.
Descripción
Se propone un método de optimización multiobjetivo para un aplicador de microondas de modo dual. La dualidad de modalidad significa que las microondas se utilizan aparte del tratamiento, y también para el monitoreo de la intervención de ablación por microondas. (1) El uso de modelos computacionales para desarrollar y mejorar las geometrías de los aplicadores de ablación por microondas es esencial para futuros avances en este campo. (2) Se utilizan modelos de simulación acoplados numéricos electromagnéticos-térmicos para analizar el rendimiento del aplicador de modo dual en tejido hepático; la evaluación de sensibilidad del modo de detección del aplicador de modo dual restringe el conjunto de soluciones óptimas. (3) Se derivan tres conjuntos de parámetros de diseño pareto-óptimos que son óptimos en términos de eficiencia del aplicador, así como del volumen y esfericidad de la zona de ablación. Los diseños resultantes del aplicador de modo dual proporcionan una sensibilidad adecuada para distinguir entre tejido hepático sano y tumoral. (4) Se presentan y caracterizan numéricamente los diseños optimizados. Se logra una mejora en el rendimiento de los diseños de aplicadores de modo dual propuestos anteriormente. El modelo de simulación multiphísica de las propiedades electromagnéticas y térmicas del aplicador es aplicable para futuros procedimientos de diseño integral.