Untersuchungen zur Dosimetrie der hochfrequenzstrominduzierten interstitiellen Thermotherapie in bipolarer Technik:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Landsberg
Ecomed
2000
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| Schriftenreihe: | Fortschritte in der Lasermedizin
22 |
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Inhalt
1 EINLEITUNG 1
2 VORÃœBERLEGUNGEN ZUR MODELLENTWICKLUNG 5
3 TECHNISCHE GRUNDLAGEN FÜR DIE DOSIMETRIE DER HOCHFREQUENZ¬
KOAGULATION 7
3.1 HOCHFREQUENZTHERAPIEVERFAHREN 7
3.1.1 HF Chirurgie 10
3.1.2 Monopolare und bipolare Anwendung der HF Chirurgie 11
3.2 Generatoren für die bipolare HFITT 14
3.2.1 Signalform und Frequenz 14
3.2.2 Frequenzcharakteristik 16
3.2.3 Leistungscharakteristik 17
3.3 BIPOLARE HFITT APPLIKATOREN 19
3.3.1 Bipolarer HFITT Applikator ohne Kühlung 19
3.3.2 Bipolarer HFITT Applikator mit Kühlung 21
3.3.3 Koagulationsdynamik bipolarer HFITT Appiilcatoren 22
4 THEORETISCHE GRUNDLAGEN FÜR DIE DOSIMETRIE DER HOCHFREQUENZ¬
KOAGULATION 26
4.1 Elektrische Feldtheorie 26
4.1.1 Die Feldtheorie Gleichungen 26
4.1.2 Einteilung elektromagnetischer Felder 29
4.1.3 Potentialfunktion des elektrostatischen Feldes 31
4.1.4 Komplexe Darstellung sinusförmiger Größen 31
4.1.5 Berechnung der elektrischen Leistungsdichte 31
4.2 Dielektrische Eigenschaften biologischer Gewebe 33
4.2.1 Grundlagen 34
4.2.2 Frequenzabhängigkeit 34
4.2.3 Temperaturabhängigkeit 36
4.2.4 Anisotropie 38
4.2.5 Nicht lineares Verhalten 39
4.2.6 Meßmethoden 40
4.3 Wärmetransport und thermische Gewebeeigenschaften 45
4.3.1 Grundlagendes Wärmetransportes 45
4.3.2 Die,3io Heat Transportgleichung 47
4.3.3 Thermische Gewebeeigenschaften 50
4.3.4 Blutperfusion 56
4.4 BERECHNUNG DER GEWEBESCHÄDIGUNG 59
5 EXPERIMENTELLE GRUNDLAGENUNTERSUCHUNGEN 62
5.1 Material und Methoden 62
5.2 Impedanz und Leistungsverlauf bei der bipolaren HFITT 63
5.2.1 Meßaufbau 63
5.2.2 Ergebnisse 65
5.3 Modell des temperaturabhängigen Verhaltens der elektrischen und thermischen
Gewebeparameter 70
5.3.1 Dielektrische Parameter 70
5.3.2 Thermische Parameter 74
5.4 Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften von Versuchsgewebe 77
5.4.1 Meßaufbau 77
5.4.2 Auswertung der Daten 80
5.4.3 Durchführung der Messungen 81
5.4.4 Ergebnisse 82
je 6 PROGRAMMTECHNISCHE UMSETZUNG DES DOSIMETRIE MODELLES 85
6.1 LÖSUNG DER PARTIELLEN DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 85
6.1.1 Analytische Methoden 86
6.1.2 Numerische Methoden 87
6.1.3 Auswahl des Lösungsverfahrens 88
6.2 ANWENDUNG DER FlNITEN DlFFERENZEN METHODE BEI DER DOSIMETRIE DER HFITT 89
6.2.1 Räumliche und zeitliche Diskretisierung, Wahl des Gitters 89
6.2.2 Berechnung des Potentialfeldes und der Leistungsdichte mit der FDM 91
6.2.3 Berechnung des Temperaturfeldes mit der FDM 98
6.2.4 Berechnung der Gewebeschädigung 104
6.2.5 Anpassung der Gewebeparameter 104
6.3 Realisierung des Gesamtmodelles 105
6.4 Fehlerbetrachtung 109
7 EVALUIERUNG DES DOSIMETRIE MODELLES 111
7.1 Material und Methoden 111
7.2 Vergleich von gemessenem und berechnetem Impedanz und Leistungsverlauf 111
7.3 Vergleich von gemessener und berechneter Temperaturverteilung 113
7.3.1 Meßaufbau 113
7.3.2 Versuchsdurchführung 115
7.3.3 Ergebnisse 115
7.4 VERGLEICH VON GEMESSENER UND BERECHNETER SCHÄDIGUNGSVERTEILUNG 121
7.4.1 Makroskopische und histologische Bestimmung der Gewebeschädigung 121
7.4.2 Ungekühlter Applikator 124
7.4.3 Gekühlter Applikator 124
7.4.4 Fehlerbetrachtung 125
8 DISKUSSION UND AUSBLICK 126
9 LITERATURVERZEICHNIS 129
10 ANHANG 145
10.1 Verzeichnis der Formelzeichen, Abkürzungen und medizinischen Fachbegriffe 145
10.2 Vektoranal ysis 150
10.2.1 Gradient 150
10.2.2 Divergenz 150
10.2.3 Rotation 151
10.2.4 Laplacescher Operator 151
10.3 Komplexe Darstellung sinusförmiger GRÖßEN 151
10.4FOURIER TRANSFORMATION 152
10.5 GEWEBEDATEN 153
10.5.1 Dielektrische Eigenschaften 153
10.5.2 Thermische Eigenschaften 155
10.5.3 Gewebeschädigung 155
10.6 Lebenslauf 156
10.7 Danksagung 157
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