У оквиру семинара Центра за фотонику Института за физику у Београду, у уторак, 20. маја 2025. године у 11 часова у читаоници библиотеке „Др Драган Поповић“, др Никола Бошковић (Институт за физику у Београду) одржаће предавање:
Нумеричка симулација микроталасне аблације тумора
САЖЕТАК:
Микроталасна аблација је минимално инвазиван третман за уклањање ћелија рака, користећи топлоту генерисану микроталасним зрачењем. Поред експерименталних метода, рачунарско моделовање представља један од кључних алата за оптимизацију овог процеса како би се постигла некроза тумора уз минимално оштећење здравих ткива [1]. У циљу што реалније симулације, развили смо апликацију за тродимензионално моделовање микроталасне аблације засноване на компонентама софтвера отвореног кода који је погодан за употребу, не само од стране научника већ и инжењера и медицинског особља [2]. Математички модел процеса аблације се састоји од три основне компоненте. Прва компонента модела описује генерисање топлоте која настаје као последица микроталаса чији је извор антена постављена у канцерозно ткиво. Ширење ових таласа кроз тумор и околно здраво ткиво одвија се у наносекундама, па се одговарајућа таласна једначина решава у фреквентном домену методом ивичних коначних елемената. Друга компонента описује простирање топлоте у ткиву. Овај процес је много спорији, и једначине преноса топлоте се стога решавају временски зависном варијантом методе нодалних коначних елемената. Трећа компонента описује деловање топлоте на туморске ћелије и динамику њиховог уништавања. С обзиром да је за ефикасност методе коначних елемената од кључне важности квалитетна прорачунска мрежа, развили смо поступак за генерисање оптималне хибридне мреже која значајно смањује време трајања симулације, као и њене меморијске захтеве. Резултати оваквих симулација су основа за планирање ефикасне и безбедне аблативне процедуре [3].
[1] Radmilović-Radjenović M, Bošković N, Sabo M, Radjenović B,“An Analysis of Microwave Ablation Parameters for Treatment of Liver Tumors from the 3D-IRCADb-01 Database”, Biomedicines, 2022; 10(7):1569.
[2] Bošković N, Radmilović-Radjenović M, Radjenović B, “Finite Element Analysis of Microwave Tumor Ablation Based on Open-Source Software Components”, Mathematics, 2023; 11(12):2654.
[3] Bošković N, Nikolić S, Radjenović B, Radmilović-Radjenović M, “Safety and Effectiveness of Triple-Antenna Hepatic Microwave Ablation”, Bioengineering, 2024;11:1133.