نام پژوهشگر: ایمان نهاوندی

مطالعه عددی هایپرترمیا جهت بهینه سازی توزیع نانوذرات مغناطیسی پایه آهنی در بافت سرطانی با روش طراحی آزمایش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  ایمان نهاوندی   محمد باقر آیانی

امروزه سرطان پس از بیماریهای قلبی دومین عامل مرگ در جهان به شمار میرود. جهت درمان این بیماری روشهای مختلفی از جمله شیمی درمانی و رادیوتراپی شناخته شدهاند که دارای عوارض جانبی زیادی میباشند لذا پزشکان با کمک علوم مهندسی روشهای غیرتهاجمی جدیدی برای درمان درپیش گرفتهاند. یکی از این روشها هایپرترمیا میباشد که با افزایش دمای بافت از دمای طبیعی باعث نکروسیس سلولی میشود. در این مطالعه بهینه سازی توزیع نانوذرات مغناطیسی در داخل توده سرطانی با استفاده از حل عددی در دستگاه مختصات کارتزین بررسی شده است. تابع هدف در این مطالعه حداکثر شدن درصد حجمی بافت سرطانی نابود شده و به حداقل رساندن درصد حجمی بافتهای آسیب دیده مجاور با توجه به مقدار میزان حرارت اعمالی، در نظر گرفته شده است. پارامترهای طراحی شامل قطر نانوذره تزریق شده جهت بررسی شدت میدان مغناطیسی و مکان تزریق میباشد. شدت آسیب دیدگی بافتهای زنده در اثر حرارت به دو عامل افزایش دما و مدت زمان افزایش دما وابسته است. برای کمیسازی شدت آسیب دیدگی بافتهای زنده از دوز حرارتی با استفاده از مدل ساپارتو استفاده شده است. برای بهینهسازی و طراحی آزمایش نیز از روش سطحی دو جزئی و سطح پاسخ با الگوی باکس-بنکن استفاده شده است. این مطالعه نشان میدهد ، همان- طورکه انتظار میرود، یکی از مکانهای بهینه تزریق با روش دو سطحی، در نقطه وسط توده قرار دارد، اما روش باکس-بنکن با توجه به ماهیتش جوابهای بهتری برای محل تزریق ارائه میکند. آنچه در نتایج قابل توجه است، پیشبینی مقدار بهینه شدت میدان مغناطیسی است.