Modelowanie rozkładu temperatury i pola elektromagnetycznego w hipertermii o częstotliwości radiowej
i mikrofalowej

mgr inż. Piotr Gas

Promotor: dr hab. inż. Eugeniusz Kurgan, prof. AGH
Dyscyplina: Elektrotechnika


Problem modelowania zjawiska hipertermii elektromagnetycznej jest zagadnieniem interdyscyplinarnym, które posiada olbrzymie znaczenie w hipertermii onkologicznej i leczeniu guzów nowotworowych. W rozprawie dokonano obszernego przeglądu literatury krajowej i zagranicznej oraz usystematyzowano podstawowe pojęcia dotyczące hipertermii. Posługując się metodą elementów skończonych (MES) przebadano różne modele aplikatorów, w tym dwu- i trój-wymiarowe używane w hipertermii o częstotliwości radiowej i mikrofalowej.

Ponadto, autor rozprawy zaproponował wykorzystanie wieloszczelinowej anteny mikrofalowej do leczenia śródmiąższową hipertermią mikrofalową. Dzięki takiej antenie możliwe jest zwiększenie terapeutycznego działania temperatury, a co za tym idzie leczenie guzów nowotworowych o większych rozmiarach. W rozprawie sformułowano podstawowe równania opisujące zjawiska polowe w hipertermii elektromagnetycznej.

Dodatkowo, w pracy zostały przeprowadzone wstępne badania eksperymentalne in vitro hipertermii cieczy magnetycznej. Autor zaproponował dwa modele upraszczające do wyznaczenia współczynnika absorpcji własnej (SAR) i mocy rozpraszanej w nanocząsteczkach magnetytu o średnicy 15 nm. Dzięki zaproponowanym modelom wyznaczanie podstawowych parametrów grzewczych ferrofluidu ulega znacznemu przyśpieszeniu, a przy tym błąd, jaki jest popełniany, jest niewielki. Warto podkreślić, że hipertermia cieczy magnetycznej stanowi stosunkowo nowe zagadnienie, które jest intensywnie rozwijane w ośrodkach na całym świecie i które wymaga prowadzenia dalszych badań.

• Autoreferat autoreferat.pdf
  

• prof. zw. dr hab. n. med. dr h. c. Aleksander Sieroń, ŚUM Recenzja nr 1
  
• dr hab. inż. Zygfryd Głowacz, prof. n. AGH Recenzja nr 2
  

1. Gas Piotr, Multi-Frequency Analysis for Interstitial Microwave Hyperthermia using Multi-Slot Coaxial Antenna, Journal of Electrical Engineering-Elektrotechnický Časopis, vol. 66, 2015, no. 1, 26–33,
   (DOI: 10.1515/jee-2015-0004).
2. Gas Piotr, Transient Analysis of Interstitial Microwave Hyperthermia using Multi-Slot Coaxial Antenna, [in:] Gołębiowski Lesław, Mazur Damian (Eds.), Analysis and Simulation of Electrical and Computer Systems, Book series: Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 324, Springer International Publishing, Switzerland, 2015, chapter 5, 63–71 (DOI: 10.1007/978-3-319-11248-0_5).
3. Gas Piotr, Study on interstitial microwave hyperthermia with multi-slot coaxial antenna, Revue Roumaine des Sciences Techniques-Serie Électrotechnique et Énergétique, vol. 59, 2014, no. 2, 215–224.
4. Gas Piotr, Tissue Temperature Distributions for Different Frequencies derived from Interstitial Microwave Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 88, 2012, no. 12b, 131–134.
5. Gas Piotr, Temperature Distribution of Human Tissue in Interstitial Microwave Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 88, 2012, no. 7a, 144–146.
6. Kurgan Eugeniusz, Gas Piotr, Treatment of Tumors Located in the Human Thigh using RF Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 87, 2011, no. 12b, 103–106.
7. Gas Piotr, Essential Facts on the History of Hyperthermia and their Connections with Electromedicine, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 87, 2011, no. 12b, 37–40.
8. Kurgan Eugeniusz, Gas Piotr, Estimation of Temperature Distribution inside Tissues in External RF Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 86, 2010, no. 1, 100–102.
9. Gas Piotr, Temperature inside Tumor as Time Function in RF Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 86, 2010, no. 12, 42–45.
10. Kurgan Eugeniusz, Gas Piotr, Distribution of the Temperature in Human Body in RF Hyperthermia, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 85, 2009, no. 12, 96–99.