33195

بررسي عددي تزريق نانوذره با توجه به محل تزريق و تعداد تزريق در بافت سرطاني

كارشناسي ارشد

بيومكانيك

1401

1403/12/26

دكتر مهدي نويدبخش

دكتر حق پناهي

مكانيك

هايپرترميا به عنوان يك روش درماني در سرطان شامل اعمال گرماي كنترلشده به بافتهاي سرطاني به منظور آسيبرساندن به سلول هاي توموري و افزايش حساسيت آنها به ساير روش هاي درماني مانند شيميدرماني و پرتودرماني است. در اين پژوهش، به بررسي نتايج حاصل از شبيه سازي عددي روش هايپرترميا با استفاده از تزريق نانوذرات مغناطيسي در مدل هاي مختلف بافت تومور پرداخته شده است. به منظور اعتبارسنجي، نتايج شبيهسازي با داده هاي مرجع و مطالعات پيشين مقايسه گرديد كه نشان دهنده تطابق مطلوب با تحقيقات پيشين بود. در ادامه، تأثير پارامترهايي نظير اندازه نانوذرات )با قطرهاي 9 ،14 و 19 نانومتر( و موقعيت تزريق )مركز و نواحي پيراموني تومور( بر توزيع حرارتي و افزايش دماي بافت تحليل شد. نتايج نشان داد كه افزايش قطر نانوذرات باعث افزايش توان گرمايي حجمي و در نتيجه افزايش دماي موضعي مي شود. همچنين، تزريق نانوذرات در مركز تومور دماي بيشينه باالتري ايجاد كرده و گراديان دمايي شديدتري نسبت به تزريق در نواحي پيراموني نشان داد. در حالت تزريق دوگانه هم زمان، اثر هم افزايي دو منبع گرمايي منجر به افزايش دماي موضعي و توزيع يكنواخت تر گرما در بافت شد. يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهد كه كنترل دقيق پارامترهاي فيزيكي و هندسي نانوذرات، همراه با بهينه سازي محل تزريق، مي تواند نقش كليدي در بهبود كارايي درمان هايپرترمي و كاهش آسيب به بافتهاي سالم ايفا كند.

1404/01/16

Numerical investigation of nanoparticle injection considering the injection site and the number of injections in cancerous tissue

1/1/1900 12:00:00 AM

Hyperthermia, as a therapeutic approach in cancer treatment, involves the controlled application of heat to cancerous tissues to damage tumor cells and enhance their sensitivity to other treatments such as chemotherapy and radiotherapy. In this study, the results of numerical simulations of the hyperthermia method using the injection of magnetic nanoparticles in different tumor tissue models were investigated. For validation purposes, the simulation results were compared with reference data and previous studies, demonstrating a favorable agreement with prior research. Furthermore, the effects of parameters such as nanoparticle size (with diameters of 9, 14, and 19 nanometers) and injection location (center and peripheral regions of the tumor) on temperature distribution and tissue temperature increase were analyzed. The results indicated that an increase in nanoparticle diameter led to a higher volumetric heat power (Qp) and, consequently, an increase in localized tissue temperature. Additionally, injecting nanoparticles at the tumor center resulted in a higher peak temperature and a more intense temperature gradient compared to injections in peripheral regions. In the case of simultaneous dual injection, the synergistic effect of two heat sources led to an increase in localized temperature and a more uniform heat distribution within the tissue. The findings of this study highlight that precise control of the physical and geometric parameters of nanoparticles, along with the optimization of their injection location, plays a crucial role in improving the efficiency of hyperthermia treatment and reducing damage to surrounding healthy tissues.

هايپرترمي

Hyperthermia

Sajad Vahabi

Dr. Mahdi Navidbakhsh