Όταν η Ιατρική συνάντησε τον Maxwell

Θεόδωρος Σαμαράς Επίκ. Καθηγητής Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο

James Clerk Mawxell (1831-1879)

James Clerk Mawxell (1831-1879) (A) The law of total currents (B) Definition of the magnetic vector potential (C) Ampère's circuital law (D) The Lorentz force (E) The electric elasticity equation (F) Ohm's law (G) Gauss's law (H) Equation of continuity of charge

Oliver Heaviside (1850-1925) (A) Νόμος Gauss για το ηλεκτρικό πεδίο (Β) Νόμος Gauss για το μαγνητικό πεδίο (C) Νόμος του Ampère (D) Νόμος του Faraday (E) Καταστατικές εξισώσεις:, J = σ E

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 2.84MeV 1 ev = 1.602 176 53 10 19 J

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 125keV 1 ev = 1.602 176 53 10 19 J

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 1.77-3.10eV 1 ev = 1.602 176 53 10 19 J

Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 4.1μeV 1 ev = 1.602 176 53 10 19 J

Φυσικοί μηχανισμοί αλληλεπίδρασης

Αριθμητικά ομοιώματα

Αριθμητικά ομοιώματα original CT data resampled CT data tissues assigned

Αριθμητικά ομοιώματα

Υπολογιστικός Ηλεκτρομαγνητισμός (η μέθοδος FDTD)

Έκθεση σε κινητό τήλεφωνο 900ΜΗz 1800ΜΗz 0dB -40dB 10000 V/m 100 V/m -100dB 0,1 V/m

Έκθεση σε κινητό τήλεφωνο 900ΜΗz 1800ΜΗz [ ] SAR W kg σ E = 2ρ 2 0dB 0,01 W/kg -40dB 0,000001 W/kg

Διάδοση ΗΜ ακτινοβολίας

Παράδειγμα έκθεσης σε κεραία σταθμού βάσης Συχνότητα 947,5ΜΗz Ισχύς εκπομπής (ERP) 1kW Gain 14.7dBi Μηχανική κλίση 8º Άνοιγμα μισής ισχύος 80º (οριζ) και 13º (κατακ)

Έκθεση μπροστά από την κεραία

Έκθεση στο απέναντι μπαλκόνι

Έκθεση στο δρόμο

Υπερθερμία Βιολογικοί μηχανισμοί υγιής ιστός: περιορισμοί δόσης περιφέρεια όγκου - καλή αιμάτωση * ακτινοευαίσθητος * προσβάσιμος σε χημειοφάρμακα πυρήνας όγκου - κακή αιμάτωση * ακτινοανθεκτικός * απροσπέλαστος σε φάρμακα Υπερθερμία: Αποτελεσματική στον κακώς αιματούμενο καρκινικό ιστό Συμπληρωματικότητα Υπερθερμίας/Ακτινοθεραπείας/Χημειοθεραπείας

Τρόποι εφαρμογής υπερθερμίας ολόσωμη ΥΘ ~ 41.8 C ενδοϊστική ΥΘ 39-60 C ενδοκοιλοτική ΥΘ 42-44 C περιοχική ΥΘ 42-43 C τοπική επιφανειακή ΥΘ 39-44 C: όγκοι από την επιφάνεια έως και σε βάθος 4cm τοπική βαθεία ΥΘ 39-44 C: όγκοι κυρίως στο κέντρο του σώματος και σε βάθος >4 cm

Τοπική επιφανειακή conventional applicator lucite cone applicator 10 10 y (cm) 5 0 metal 50 50 50 y (cm) 5 0 lucite 50 50-5 -5 50 50-10 metal -10-5 0 5 10 x (cm) -10 metal -10-5 0 5 10 x (cm)

Τοπική βαθεία υπερθερμία

Ραδιοσυχνοτική εκτομή

Ηλεκτρική διαπερατότητα

Σχετική μεταβολή ρευμάτων στους ιστούς 1 log Ic and Id 0-1 -2-3 Ic Id 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 log f (Hz)

Ραδιοσυχνοτική εκτομή Laplace equation [ σ V ] = 0 Bioheat Transfer Equation (BHTE) dt 2 ρc = ( k T) + σ V ρ C ω( T T ) + Q dt b b b m

Αριθμητικά αποτελέσματα

Τομογραφία Ηλεκτρικής Αντίστασης

Ανακατασκευή εικόνας

Εφαρμογή σε ενήλικες

Εφαρμογή σε ενήλικες (υγιής νεαρός άνδρας)

Εφαρμογή σε ενήλικες (ηλικιωμένος άνδρας με καρκίνο)

Εφαρμογή σε νεογνά

Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Ερωτήσεις;