شبيه سازي عددي دو روش درمان حرارتي فيبروادنوماي پستان: درمان حرارتي با ليزر و حذف بافت با امواج راديوفركانسي

Numerical Simulation of Two methods of Breast Fibroadenoma Thermotherapy: Laser interstitial Thermotherapy and Radiofrequency Ablation

شبيه ­سازي پيش از انجام درمان، يك روش موثر براي پيش ­بيني آسيب حرارتي ايجاد شده در بافت است و امكان انتخاب بهترين پارامترهاي ورودي را فراهم مي­كند. در اين مقاله، دو تكنيك درماني مورد استفاده در درمان فيبروادنوماي پستان، شامل روش درمان حرارتي با ليزر (LITT) ودرمان حرارتي با امواج راديو فركانسي (RFA) به صورت عددي شبيه ­سازي شده است. هر دو روش بر اساس مرگ بافتي برگشت ناپذيرناشي از توليد حرارت در بافت هدف عمل مي­كنند. در اين مقاله تحليل حرارتي و حل معادله انتقال حرارت زيستي پنس با استفاده از روش المان محدود انجام شد. در روش LITT توان 6/4 وات براي زمان s125 مورد استفاده قرار گرفته است. در روش RFA سه ولتاژ ورودي V20، 18، 15 براي زمان s600 انتخاب شده است. حجم بافت آسيب ديده در سه حد دمايي °C50، 47، 43 به دست آمده است. نتايج نشان مي­دهد كه بيشينه دماي بافت در استفاده از تابش ليزر بيشتر از بيشينه دما در استفاده از امواج راديوفركانسي است (°C92/6 در مقايسه با °C86). با اين حال، بيشتر بودن حجم بافت آسيب ديده در روش RFA در مقايسه با LITT نشان مي­دهد كه اين روش براي تومورهايي با سايز بزرگتر مناسب­تر است.

Pre-treatment simulation is an effective method to predict thermal damage of clinical therapy and can provide the best choice of input parameters. In this study, two methods of breast fibroadenoma thermotherapy including laser interstitial thermotherapy (LITT) and radiofrequency ablation (RFA), were simulated numerically. Both methods are based on irreversible necrosis due to heat generation in target tissue. In this paper, thermal analysis was performed based on finite element method to solve Pennes bioheat transfer equation. The power of 6.4 W during 125s was used in LITT. Three voltages of 15, 18 and 20 V were chosen for time of 600 s in RFA method. Volumes of thermal damage were calculated in three thresholds of 43, 47 and 50 °C. The results show that tissue maximum temperature in LITT method is more than RFA method (92.6 °C and 86 °C respectively). However larger tissue necrosis volume in RFA method than LITT method makes this method more suitable for larger tumors.