شبيه سازي تشديد ميدان مغناطيسي ناشي از نانوذرّات بر بافت همگن واقع در ميدان مغناطيسي خارجي

Magnetic resonance simulation of nanoparticles on homogeneous tissue in the presence of external magnetic field

آشكارسازي تومورها در مراحل اوليه براي تشخيص سرطان از اهمّيّت بالايي برخوردار است. لذا براي تشخيص سلول هاي سرطاني لازم است در شروع متاستازها از سلول هاي نرمال متمايز شوند. مواد كنتراست فعلي به علّت اندازه ي بزرگ و پوشش هاي ضروري براي جلوگيري از فعّاليّت شيميايي در بدن، تنها در فضاي خارج از سلول قابل استفاده هستند. نانوذرات به سبب اندازه ي كوچك و قابل مقايسه با سلول ها، امكان ورود به سلول را دارد. بدين جهت، براي تصويربرداري مولكولي ازين مواد استفاده مي شود. درين مقاله، تغييرات ميدان مغناطيسي خارجي (تسلا) در اثر اعمال ميدان مغناطيسي ناشي از نانوذرات مغناطيسي بر بافت همگن با استفاده از روش اجزاي اِلمان محدود مورد مطالعه و بررسي قرارگرفت. بدين منظور، شبيه سازي در حضور نانوذرات مغناطيسي و بدون آن انجام شد. با اعمال روش اجزاي المان محدود، تبديل معادلات ديفرانسيلي و انتگرالي حاكم بر سيستم فيزيكي به معادلات ساده و قابل حل كه ازلحاظ عددي پايدار هستند، امكان پذير شد. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه ميدان مغناطيسي خارجي در اثر حضور نانوذرات مغناطيسي تشديد مي شود.

Detection of tumors at an early stage is important for the diagnosis of cancer. Therefore, to detect cancer cells it is necessary to distinguish between metastases from normal cells at an early stage. Due to the large size and coverage necessary to prevent chemical reactions of the current contrast agents in the body, they are just applicable to the extracellular space. Due to the small size of nanoparticles in comparison to cells, it is possible for them to enter the cells. Therefore, these materials are used for molecular imaging. In this paper, variations in the external magnetic field (Tesla) due to magnetic nanoparticles in homogeneous tissue were studied by the finite element method. For this purpose, a simulation was performed in the presence of magnetic nanoparticles and without it. By the finite element method, conversion of differential and integral governing equations to simple and solvable equations that are numerically stable was made possible. The results obtained indicate that the external magnetic field is intensified by the presence of magnetic nanoparticles.