Radiative vs Capacitive Superficial Hyperthermia 방사방식이 충전방식보다 고주파에너지를 더 효과적으로 전달합니다.

배경

Superficial hyperthermia는 Capacitive와 Radiative systems를 사용하여 흑색종, 재발성 유방암과 같은 병을 위한 방사선 치료와 병행됩니다.

이 논문에는, 여러 종류의 시뮬레이션이 진행되어 어떤 기술이 heating characteristics에 제일 효과적인지 연구합니다.

방법

434MHz contact flexible microstrip applicator (CFMA type 4H, size 19.6 X 19.6 cm^2)과 두개의 circular electrodes (직경 15, 25cm)로 이루어진 capacitive system이 사용됩니다.

CFMA의 물덩어리는 탈이온수로 채워지고 capacitive heating의 물은 염분이 함유된 물과 탈이온수가 사용됩니다. 원통형의 타겟 부분이라는 가정 하에, Specific absorption rate (SAR)과 temperature simulation들은 perfused muscle-equivalent 팬텀과 1cm의 두꺼운 표면 층을 가진 팬텀에 적용됩니다.
그 후에는 타겟이 CT Hounsfield Units처럼 muscle-like properties, fat properties나 heterogeneous properties를 갖고 있다고 가정 하에 실제 흉벽재발 환자 모델이 연구되었습니다.

결과

팬텀 시뮬레이션 결과 높은 SAR 정점이 덩어리 끝부분에 capacitive heating과 함께 발생되었습니다.

두꺼운 층 밑의 출력 흡수는 radiative heating쪽이 더 높은 것으로 나타났으며 타겟 부분이 두꺼운 층에 한정되지 않는 한 radiative heating이 SAR과 온도에 관하여 목표 커버에 더 탁월한 것으로 나타났습니다. 환자 시뮬레이션 결과로서는 radiative heating을 위한 T90가 capacitive heating보다 0.4-1.1도 높은 것으로 나타났습니다.

Radiative heating이 표면적 종양에 있어서 capacitive heating보다 SAR과 온도분배에 더 효과적이며 특히 heterogeneous 조직들에 더욱 효과적입니다. Hot spot들을 제한하는 치료 없이도 종양의 높은 온도가 달성되었습니다.