مدل سازی درمان سرطان به روش هایپرترمیای نانو سیال مغناطیسی در تومورهای سه بعدی word
 فهرست مطالب عنوان......صفحه فصل اول:مقدمه.......2 1-1-پیشگفتار....2 1-2- اصول هایپرترمیا......3 1-3- مکانیزم حرارت دهی.....5 1-4- میزان جذب امواج الکترومغناطیسی(EM)......5 1-4-1- هایپرترمیای تابشی....6 1-4-2- هایپرترمیا با القای مغناطیسی.......7 1-4-3- امواج مافوق صوت.....7 1-5- حالات کاربرد.........8 1-5-1- هایپرترمیای محلی........8 1-5-2- هایپرترمیای محلی خارجی..........9 1-5-3- هایپرترمیای محلی درون مجرایی......9 1-5-4- هایپرترمیای محلی بینابینی...........10 1-5-5- هایپرترمیای منطقهای........10 1-5-6- گرمایش عمیق منطقهای...........10 1-5-7- هایپرترمیای پرفیوژن منطقهای..................................................................................11 1-5-8- هایپرترمیای کل بدن....................................................................................................12 1-5-9- هایپرترمیا با استفاده از نانوذرات..............................................................................13 1-6- عوارض جانبی هایپرترمیا........................................................................................................14 1-7- نتیجهگیری.................................................................................................................................14 فصل دوم: پیشینه تحقیق.............................................................................................17 2-1- مقدمه..........................................................................................................................................17 2-2- تحقیقات پیشین.......................................................................................................................17 2-3- هدف از انجام تحقیق...............................................................................................................21 فصل سوم: تئوری حل جریان و معادلات انتقال حرارت..............................................24 3-1- مقدمه..........................................................................................................................................24 3-1-1- مدل سازی ریاضی معادلات حرارتیزیستی...........................................................25 3-1-2- مدل کلی انتقال جریان در بافت های بیولوژیک.....................................................26 3-1-3- معادلات حاکم................................................................................................................27 3-2- معاملات جریان حاکم بر محیط متخلخل...........................................................................28 3-2-1- معادلات مومنتوم به کار رفته در مدل محیط متخلخل........................................29 3-2-2- قانون دارسی در محیط متخلخل...............................................................................30 3-2-3- تلفات اینرسی در محیط متخلخل.............................................................................30 3-3- معادلات انرژی در محیط متخلخل.......................................................................................31 3-3-1- حالت تعادل دمایی........................................................................................................31 3-3-2- حالتی که محیط جامد با سیال در تعادل دمایی نباشد........................................31 3-4- تاثیر تخلخل بر معادلات اسکالر گذرا با زمان.....................................................................32 3-5- تعیین متغیرهای ورودی و در محیط متخلخل......................................................33 3-5-1- استفاده از معادله‌ی ارگان جهت تعیین متغیرهای محیط متخلخل..................33 3-5-2- استفاده از دادههای تجربی برای محاسبهی و .............................................33 3-6- مدل محیط متخلخل بر اساس سرعت فیزیکی (واقعی)...................................................34 3-7- معادلات مربوط به حل اسکالر................................................................................................35 فصل چهارم: مکانیزم اتلاف حرارت در نانو ذرات........................................................38 4-1- پیشینه.........................................................................................................................................38 4-1-1- گرمای اتلافی....................................................................................................................38 4-1-2- اجزاء حساسیت................................................................................................................39 4-1-3- محاسبه میزان دمای افزایش یافته..............................................................................40 4-2- مدل MHDبرای حل معادلات مغناطیس.........................................................................41 4-2-1- تئوری مدل MHD.........................................................................................................42 4-2-2- معادلات حاکم..................................................................................................................42 4-2-3- روش القای مغناطیسی...................................................................................................44 4-2-4- روش پتانسیل الکتریکی.................................................................................................45 4-2-5- شکل های مختلف میدانهای مغناطیسی.................................................................46 فصل پنجم: نحوه انجام تحقیق.....................................................................................49 5-1- اصول کار دستگاه CT.............................................................................................................49 5-2- جمع آوری عکس های CT....................................................................................................50 5-3- آماده سازی عکس CT............................................................................................................50 5-4- شبکه بندی تومور....................................................................................................................52 5-5- نحوهی حل معادلات القای مغناطیسی و پتانسیل الکتریکی..........................................56 5-5-1- محاسبه متغیرهای مدل MHD................................................................................57 5-5-2- نحوه ی تداخل مدل MHD با جریان سیال..........................................................57 5-6- شرایط مرزی اعمال شده بر روی مدل................................................................................58 5-6-1- شرایط دمایی بر روی سطوح......................................................................................58 5-6-2- شرایط اعمال شده برای حل معادله ی اسکالر.......................................................58 5-6-3- شرایط مرزی برای مدل MHD.................................................................................59 5-7- نحوه ی مدل سازی پرفیوژن خون.......................................................................................59 فصل ششم: نتایج..........................................................................................................63 6-1- اعتبارسنجی................................................................................................................................63 6-1-1- اعتبارسنجی پخش نانوسیال.........................................................................................63 6-1-2- اعتبارسنجی افزایش دمای تومور ................................................................................65 6-2- مطالعه ی شبکه.........................................................................................................................68 6-3- تاثیر فرکانس در تولید گرما....................................................................................................76 6-4- بررسی تاثیر مقدار تزریق نانوسیال........................................................................................83 6-5- تاثیر اندازهی تومور در روند درمان........................................................................................96 6-6- فرکانس قابل اعمال جهت درمان تومور.............................................................................106 6-7- نتیجهگیری..............................................................................................................................113 6-8- پیشنهادها................................................................................................................................116 منابع..............................................................................................................................117 فهرست شکلها عنوان.......................................................................................................صفحه شکل 5-1) تصویری از تومور انتخاب شده برای مدلسازی............................................................................................51 شکل 5-2) نحوهی جداسازی تومور از دیگر قسمتهای بدن در هر عکس CT.......................................................52 شکل 5-3) تصویر سه بعدی تومور مورد مطالعه..............................................................................................................53 شکل 5-4) تصویر سه بعدی تومور و کرهی محیط بر آن جهت شبکه بندی...........................................................53 شکل 5-5) شبکه ی ایجاد شده بر روی تومور.................................................................................................................54 شکل 5-6) تصویری از شبکهی ایجادشده بر روی صفحهی عبوری از تومور و کره.................................................55 شکل 5-7) تصویر شبکه بر روی سطح کره......................................................................................................................55 شکل 5-8) نحوهی تغییر پرفیوژن خون با تغییر دمای بافت بدن................................................................................60 شکل 6-1) نمودار توزیع نانوسیال پس از گذشت 20 دقیقه از زمان تزریق در کرهای به قطر 9cm با مقادیر تزریق 4/0،6/1و3 میلی لیتر............................................................................................................................64 شکل 6-2) نمودار توزیع دما در حالت تعادل دمایی در کرهای به قطر 9cm با مقدار تزریق 2/0میلی لیتر.....65 شکل 6-3) نمودار توزیع دما در حالت تعادل دمایی در کرهای به قطر 9cm با مقدار تزریق 2/0میلی لیتر.....65 شکل 6-4) نمایی از یک تومور در ساق پا.........................................................................................................................66 شکل 6-5) توزیع دمای تجربی و شبیه سازی شده درون تومور ایجاد شده در ساق پا..........................................67 شکل 6-6) توزیع دمای شبیه سازی شده درون تومور ایجاد شده در کبد................................................................67 شکل 6-7) توزیع نانوسیال برای شبکه ای با 50000 سلول محاسباتی، بعد از تزریق به تومور در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه...............................................72 شکل 6-8) توزیع نانوسیال برای شبکه ای با 140000 سلول محاسباتی، بعد از تزریق به تومور در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه..............................................73 شکل 6-9) توزیع SAR برای شبکه های ایجاد شده: الف) شبکه ای با 50000 سلول محاسباتی ب) با 140000 سلول محاسباتی..................................................................................................................74 شکل6-10) تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل برای شبکه ای با 50000 سلول محاسباتی در مدت یک ساعت...........................................................................................................................................75 شکل 6-11) تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل برای شبکه ای با 140000 سلول محاسباتی در مدت یک ساعت.......................................................................................................................................75 شکل6-12) توزیع SAR برای فرکانس های مختلف: الف)فرکانس 100kHz ب)فرکانس 300kHz ج)فرکانس 500kHz.....................................................................................................................................77 شکل6-13) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل برای فرکانس 100کیلوهرتز..............78 شکل6-14) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل برای فرکانس 300کیلوهرتز..............78 شکل6-15) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل برای فرکانس 500کیلوهرتز..............79 شکل 6-16) کانتورهای مربوط به توزیع دما در فرکانس 100kHzدر زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی.................................................................80 شکل 6-17) کانتورهای مربوط به توزیع دما در فرکانس 300kHzدر زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی.................................................................81 شکل 6-18) کانتورهای مربوط به توزیع دما در فرکانس500kHz در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی................................................................82 شکل 6-19) کانتورهای دما در کبد برای فرکانسهای مختلف و پس از گذشت یک ساعت: الف)100kHz ب)300kHz ج)500kHz..........................................................................................................................83 شکل 6-20) توزیع نانوسیال در تومور پس از تزریق 1 میلی لیتر در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه...............................................................................................85 شکل 6-21) توزیع نانوسیال در تومور پس از تزریق 3 میلی لیتر در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه.............................................................................................86 شکل 6-22) توزیع نانوسیال در تومور پس از تزریق 5 میلی لیتر در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه..............................................................................................87 شکل6-23) توزیع SAR برای مقادیر تزریق مختلف: الف)تزریق 1ml ب) تزریق 3ml ج) تزریق 5ml..........88 شکل 6-24) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل: تزریق 1 میلی لیتر و فرکانس 500کیلو هرتز...............................................................................................................................................89 شکل 6-25) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل: تزریق 3 میلی لیتر و فرکانس 500کیلو هرتز.................................................................................................................................................89 شکل 6-26) چگونگی تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل: تزریق 5 میلی لیتر و فرکانس 500کیلو هرتز.................................................................................................................................................90 شکل 6-27) کانتورهای توزیع دما برای تزریق 1ml در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی.........................................................................................91 شکل 6-28) کانتورهای توزیع دما برای تزریق 3ml در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی........................................................................................92 شکل 6-29) کانتورهای توزیع دما برای تزریق 5ml در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی..........................................................................................93 شکل 6-30) کانتورهای دما در کبد پس از گذشت مدت زمان یک ساعت از اعمال میدان مغناطیسی، برای مقادیر مختلف تزریق: الف)1ml ب)3ml ج)5ml...............................................................................94 شکل6-31) بردار جریان الکتریکی القایی برای تزریق 5 میلی لیتر............................................................................96 شکل6-32) کانتور نیروی لورنتس برای تزریق 5 میلی لیتر........................................................................................97 شکل6-33) توزیع نانوسیال برای توموری با 1/0 حجم تومور اولیه در زمان های مختلف: الف)لحظه ی تزریق ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه...............................................................................................99 شکل6-34) توزیع نانوسیال برای توموری با نصف حجم تومور اولیه در زمانهای مختلف: الف)لحظهی تزریق ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه.............................................................................................100 شکل 6-35) توزیع نانوسیال در تومور اولیه در زمان های مختلف: الف) لحظه شروع ب) پس از 30 دقیقه ج) پس از 60 دقیقه....................................................................................................................................101 شکل 6-36) چگونگی تغییر دمای میانگین برای توموری با 1/0 حجم اولیه........................................................102 شکل 6-37) چگونگی تغییر دمای میانگین برای توموری با نصف حجم اولیه......................................................102 شکل 6-38) چگونگی تغییر دمای میانگین برای تومور اولیه....................................................................................103 شکل6-39) توزیع SAR برای تومورهایی با اندازه های مختلف: الف)1/0 حجم اولیه ب) نصف حجم اولیه ج) اندازه ی اولیه...........................................................................................................................................104 شکل 6-40) کانتورهای توزیع دما در توموری با 1/0 حجم اولیه در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی.............................................................105 شکل 6-41) کانتورهای توزیع دما در توموری با نصف حجم اولیه در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی..............................................................106 شکل 6-42) کانتورهای مربوط به توزیع دما در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی...............................................................................................................107 شکل 6-43) تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل: تزریق 3ml و فرکانس 1MHz...................109 شکل 6-44) کانتورهای توزیع دما در تومور اولیه، در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی.......................................................................................110 شکل 6-45) توزیع دما در کبد برای تزریق 3ml و فرکانس 1MHz.....................................................................111 شکل 6-46) تغییر دمای میانگین در توموری با نصف حجم اولیه: تزریق 3ml و فرکانس 1MHz................111 شکل 6-47) کانتورهای توزیع دما در توموری با نصف اندازه اولیه، در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی..............................................................112 شکل 6-48) توزیع دما در کبدی با نصف حجم اولیه با تزریق 3ml و فرکانس 1MHz...................................113 شکل 6-49) تغییر دمای میانگین در قسمت های مختلف مدل 1/0: تزریق 3ml و فرکانس 2MHz...........113 شکل 6-50) کانتورهای توزیع دما در توموری با 1/0 حجم اولیه، در زمانهای مختلف: الف)5دقیقه ب)30دقیقه ج) 60دقیقه پس از اعمال میدان مغناطیسی..............................................................114 شکل 6-51) توزیع دما در کبدی با 1/0 حجم اولیه با تزریق 3ml و فرکانس 2MHz.....................................115 فهرست جداول عنوان.......................................................................................................صفحه جدول 3-1) نمونهای از دادههای تجربی جهت محاسبهی ......................................................................................34 جدول 5-1) مقدار پرفیوژن خون در بافتهای مختلف بدن........................................................................................60 جدول 6-1) مقادیر بدست آمده برای تزریق 2/0 میلیلیتر به بافت شبیهسازی شده............................................64 جدول 6-2) خواص مغناطیسی بافتهای مختلف بدن..................................................................................................70 جدول 6-3) خواص ترمودینامیکی بافتهای مختلف بدن.............................................................................................70 جدول 6-4) خواص ترمودینامیکی و مغناطیسی بافتهای نانوسیال تزریق شده به تومور.....................................71 فهرست نشانه های اختصاری T= درجهی کلوین = مقدار منبع مومنتوم = اندازهی سرعت µ= ویسکوزیته α=میزان نفوذپذیری حرارتی = ضریب مقاومت اینرسی ρ=چگالی =انرژی سیال =انرژی جامد ɣ= پروزیته =ضریب رسانش موثر محیط = میزان آنتالپی منبع حرارتی L= طول مشخصهی محیط متخلخل = ضریب پخش اسکالر در محیط = سرعت سیال E= میدان الکتریکی B= میدان مغناطیسی F= نیرو J = بردار جریان الکتریکی q= چگالی بار الکتریکی H= شدت القای میدان مغناطیسی D= شدت القای میدان الکتریکی 1- مقدمه 1-1-پیشگفتار هایپرترمیا (گرما درمانی) یک روش درمانی مورد استفاده در درمان سرطان است که در آن با بالا بردن درجه حرارت بافت های بدن در حدود°C 43-41 از طریق استفاده از انرژی الکترومغناطیسی، طی یک دوره زمانی تعریف شده، سلول های سرطانی از بین می روند. هایپرترمیا تقریبا همیشه با دیگر اشکال درمان سرطان مورد استفاده قرار میگیرد. هایپرترمیا به همراه پرتودرمانی یا شیمی درمانی نتایج بهتری داشته است. در نتایج بالینی تومورهای انتخاب شده، کنترل موضعی تومور بهتر بوده و یا بهبود کلی حاصل شده است. این نتایج برای تومورهای مثانه، سینه، سر و گردن و بافت های نرم نشان داده شده است. خواص هایپرترمیا (گرما درمانی) از زمان های قدیم شناخته شده بوده است. در پایان قرن 19، ویلیام کولی[1](ویلیام کولی،1891) با تولید گرما از طریق عفونت بوسیله باکتری ها و یا تزریق عصاره باکتریایی به منظورایجاد تب، درمان بیماران مبتلا به سرطان را بررسی کرد. علاقه به استفاده از هایپرترمیا برای درمان سرطان در دهه ی 1960 بیشتر شد، از این رودستگاه های مختلفی برای تولید هایپرترمیای سیستمیک یا هایپرترمیا در بخش های انتخاب شده از بدن ساخته شد. در 15 سال گذشته، تحولات و فن آوری های جدید، هایپرترمیا را به یک درمان ارزشمند برای برخی از تومورها تبدیل کرده است. با این حال، امروزه هایپرترمیا به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته و سه روش درمان جراحی، پرتو درمانیو شیمی درمانی، روش های اصلی درمان سرطان هستند، زیرا در طول دهه ی گذشته این روش ها با توجه به تاریخ طولانی خود و نتایج امیدوار کنندهی حاصل از آنهامقبولیت داشتهاند. همچنین روش هایپرترمیا در درمان سرطان تا به حال نتایج بحث برانگیز و دوسویه در جامعه پزشکی داشته است. علاوه بر این، استفاده نادرست به خصوص در زمان آغاز استفاده از آن که مربوط به 10 سال پیش می باشد و روش های نامناسب سبب شد تا از این روش به صورت محدود استفاده شود. از جمله چالش های فنی در ارائهی درمان میتوان به مشکل بودن در دستیابی به دمای درمانی مورد نظر برای تومورهای عمیق اشاره کرد که استفادهی گسترده از هایپرترمیا را کاهش میدهد (هرویتز و همکاران[2]،2011 ). چالش دیگر هایپرترمیا این است که با وجود اصل ساده آن، به مراقبت دائمی از سوی پرسنل پزشکی در مقایسه با رادیودرمانی و یا شیمی درمانی نیازمند است که زمان درمان را طولانیتر میکند. امروزه پیشرفتهای بسیاری در زمینهی فن آوری حرارتدهی، گرماسنجی، توسعهی مدل های برنامهریزی درمان به کمک هایپرترمیا و اخیرا دادن گرما با استفاده از مواد حساس به دما مانند نانوذرات (چروکوری و همکاران[3] ،2010) و لیپوزوم ها (لندن و همکاران[4]،2011 ) صورت گرفته که باعث بهبود استفاده از این روش شده است. در ادامه باید گفت که نتایج مثبت حاصل از مطالعات اخیر، اشتیاق تازهای در افزایش تعداد موسسات علاقهمند به استفاده از هایپرترمیا را توجیه میکند. در حال حاضر، استفاده از هایپرترمیا در مراکز تحقیقاتی بالینی و کلینیک های خصوصی به ویژه در اتریش، چین، آلمان، ایتالیا، ژاپن، آمریکای شمالی، سوئیس و هلند مورد استفاده قرار می گیرد. 1-2- اصول هایپرترمیا هایپرترمیا یک اصطلاح عام است و تمامی روش های گرما درمانی را در بر می گیرد. در این روش ها، دمای بافت سرطانی و یا کل بدن تا محدودهی °C 43-41 بااستفاده از انرژی الکترومغناطیسی دریک دورهی زمانی تعریف شده بالا برده میشود. این عمل موجب آسیب زدن به سلول های سرطانی و از بین بردن آنها می شود. بالاتر از این محدودهی دمایی، گرما علاوه بر اثرگذاری مستقیم بر روی سلولهای سرطانی، روی سلول های عادی هم اثر گذاشته و موجب از بین رفتن سلول های سالم میگردد که به آن تخریب حرارتی می گویند. نوع دیگری از درمان که با استفاده از دمای زیر°C50- صورت می گیرد، کرایوسرجری[5] نامیده می شود. هایپرترمیا باعث ایجاد تغییرات نامحسوسی در فیزیولوژی بافت میشود. افزایش درجه حرارت با توجه به تغییرات هایپرترمیا، روند طبیعی تومور را تغییر داده و از این رو تمرکز اکسیژن در آن منطقه را زیاد می کند (فرانکنا[6] ،2010 ). اکسیژن بافت شدیدا به نفوذپذیری (پرفیوژن) خون مرتبط است که توسط هایپرترمیا تغییر می یابد. همچنین، افزایش درجه حرارت ممکن است باعث کم شدن سرعت و یا حتی جلوگیری از همانندسازی DNA و یا مانع مکانیسم های ترمیم و بازسازی سلولی شود و پروتئین های طبیعی یا ماهیت چیزی را عوض کند (کراوزیک[7]،2011 ). لنفوسیت ها، که به تعداد زیادی در خون و همچنین بین سلول های بدن وجود دارند در دمای بالاتر اثرگذاری بیشتری خواهند داشت. اثرات هایپرترمیا بر روی سرطان پیچیده است. همهی این وقایع به طور قابل توجهی می- تواند توانایی سلول تومور به تقسیم شدن را کم کرده و در نهایت منجر به انقباض تومور شود. در حقیقت، تخریب بافت ناشی از هایپرترمیا در دو فاز مجزا رخ می دهد؛ فاز اولیه، تخریب ناشی از حرارت مستقیم است که عمدتا توسط کل انرژی اعمال شده به تومور، ساختار تومور و محیط اطراف آن تعیین می شود. فاز دوم، تخریب غیر مستقیم است که به ایجاد پیشرفت تخریب در بافت منجر می شود. اثرات حرارت در افزایش دمای بافت، به میزان کل انرژی حرارتی اعمال شده، نرخ دفع حرارت و حساسیت حرارتی بافت بستگی دارد. علاوه بر این، شکل، نوع و اندازهی بافت و یکنواختی توزیع دما میتواند بر تخریب عناصر سلولی تاثیر بگذارد. هایپرترمیا به چند روش استفاده می شود که رایج ترین روش، هایپرترمیای محلی با استفاده از انرژی الکترومغناطیسی برای گرم کردن تومور است که این تومور ممکن است در نقاط مختلف بدن قرار داشته باشد. هایپرترمیای محلی در درجه اول برای سرطان سینه، تومورهای پیشرفته لگن و ... و در درجه دوم برای گره های لنفاوی سطحی، پروستات، و بافت های پوستی یا زیر پوستی استفاده می شود. به طور کلی از هایپرترمیا می توان برای درمان سرطان در تمامی مراحل استفاده نمود؛ هرچند در حال حاضر استفاده ی اصلی از آن برای تومورهای جامد پیشرفته که به سختی قابل درمان بوده و یا غیر قابل جراحی هستند و یا مواردی که روش های متداول درمان (جراحی، شیمی درمانی، پرتو درمانی) به احتمال بسیار زیاد موفقیت آمیز نبوده و ناکافی باشد، استفاده می شود. امروزه، هایپرترمیا تقریبا با دیگر اشکال درمان سرطان مورد استفاده قرار می گیرد و امکان همکاری با درمانهای معمولی را فراهم می کند؛ به عبارت دیگر از هایپرترمیا به عنوان یک مکمل برای درمان سرطان استفاده میشود. تومورهایی که اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) را به منظور آماده سازی برای تقسیم استفاده می کنند و آنهایی که خودشان اسیدی هستند و اکسیژن کمی دارند، مقاومت بیشتری در برابر تابش امواج الکترومغناطیسی از خود نشان می دهند (دهرست[8]،2005). بنابراین، هایپرترمیا می تواند سلول های سرطانی را نسبت به تابش حساستر کند و برای سلول های سرطانی که تابش درمورد آنها کاربرد چندانی ندارد، مفید باشد. در مواردی که PH بافت سرطانی کم است، ترکیبی از شیمی درمانی و هایپرترمیا مناسب است. 1-3- مکانیزم حرارت دهی انجام مطالعات آزمایشگاهی و بالینی، استفاده از مکانیسم های مختلف انتقال حرارت در هایپرترمیا را نشان میدهد. برای انتقال حرارت، سه فرآیند اصلی وجود دارد: 1- هدایت حرارتی گرما از یک منبع در درجه حرارت بالاتر 2- ترکیبی از تلفات مقاومتی و دی الکتریک در بافت که ناشی از امواج الکترومغناطیسی (EM) اعمال شده می باشد. 3- تلفات مکانیکی ناشی از نوسانات مولکولی به دلیل موج فشاری اولتراسونیک |
