Компьютерное моделирование и исследование электромагнитных и тепловых процессов при магнитно-жидкостной гипертермии опухолевых клеток

Abstract

Методом комп’ютерного моделювання на прикладi фiзичної моделi мишi дослiджено електромагнiтнi та тепловi процеси при магнiтно-рiдиннiй гiпертермiї пухлинних утворень. Враховано розподiл магнiтного поля, створюваного iндуктором, просторовий розподiл магнiтних нанорозмiрних часток у зонi пухлини, електромагнiтнi втрати в магнiтнiй рiдинi з наночастками, джерела тепла, пов’язанi з метаболiзмом i кровопостачанням пухлинних тканин. За результатами розрахункiв виявлено зв’язок мiж температурою на поверхнi мишi та в зонi пухлини. Отримано розподiл магнiтних часток, що приводить до бiльш рiвномiрного нагрiву зони пухлини.

The electromagnetic and thermal processes taking place at magnetic fluid hyperthermia of tumour are studied, using computer modeling by example of a physical model of mouse. The distribution of a magnetic field induced by an inductor, space distribution of magnetic nano-sized particles in the zone of tumour, electromagnetic losses in a magnetic fluid with nanoparticles, and heat sources associated with metabolism and blood flow in tumour tissues are taken into consideration. The computational results reveal the relation between the temperature on the mouse body surface and the tumour temperature. The distribution of magnetic particles that gives a more uniform heating of tumour is obtained.