облучения опухоли электромагнитным излучением с частотой

УДК 615.07(06) Ядерная медицина
А.М. ФАДЕЕВ
Научный руководитель – С.М. ПОЛОЗОВ, к.ф.-м.н., доцент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ОБЛУЧЕНИЕ ОПУХОЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ
ИЗЛУЧЕНИЕМ С ЧАСТОТОЙ 2450 МГЦ
Рассматриваются результаты численного моделирования облучения опухоли электромагнитным излучением с частотой 2450 МГц. Получены картины распределения удельного коэффициента поглощения в опухоли на глубине 6 мм.
Моделирование облучения биологических тканей проводилось следующим образом. Образец опухоли,
представляющий собой цилиндр с радиусом 15 см и толщиной 6 мм, располагался на расстоянии 200 мм от
антенн (рис. 1). Среднеквадратичная мощность излучения составляет 1 Вт. Облучение происходило с помощью рупорной антенны с линзой. Исследованы две конфигурации расположения линзы относительно рупорной антенны. В первом случае линза непосредственно вставлена в рупор (конфигурация 1), однако фазовый центр и фокус линзы в этом случае не совпадают. Этот недочет можно исправить, поместив линзу на
некотором расстоянии от рупора (конфигурация 2).
Рис. 1. Общий вид антенн с облучаемым образцом опухоли для разных конфигураций расположения
линз относительно рупора
(слева – конфигурация 1, справа – конфигурация 2)
Получены картины распределения удельного коэффициента поглощения, иными словами, энергии электромагнитного поля, выделяющейся в тканях тела человека за одну секунду. Удельный коэффициент поглощения вычисляется [1]:
2
 E , где E - электрическое поле (В/м),  - электрическая проводимость исследуемых тканей на
SAR 

частоте 2450 МГц (см/м),  - плотность тканей (кг/м3).
Также можно вычислить изменение температуры в тканях, если известна теплоемкость ткани ci (Дж/(кг
К)):
dT .
SAR  c
i
dt
Распределения удельного коэффициента поглощения на глубине 6 мм для двух конфигураций антенны
показаны на рис. 2. Распределения удельного коэффициента поглощения вдоль диаметра образца изображены на рис. 3.
Рис. 2. Распределения удельного коэффициента поглощения на глубине 6 мм
для конфигурации 1 (слева) и конфигурации 2 (справа).
Рис. 3. Распределения удельного
коэффициента поглощения вдоль
горизонтали образца для конфигурации 1 (сверху) и конфигурации 2 (снизу)
Список литературы
УДК 615.07(06) Ядерная медицина
1. H.P. Schwan, “Electromagnetic and Ultrasonic Induction of Hyperthermia in Tissue-Like Substance”, Radiation and Environmental Biophysics 17, 189-203, 1980.