درمان سرطان ریه با گرمادرمانی مغناطیسی با استفاده از نانوذرات Fe₃O₄ به همراه محافظ نقره برای محافظت از قلب

در این مطالعه، یک مدل محاسباتی دو بعدی در COMSOL برای شبیه سازی گرمادرمانی مغناطیسی با استفاده از نانوذرات Fe₃O₄ جهت درمان سرطان ریه توسعه یافته است. مدل شامل بافت های ریه، تومور، قلب و یک لایه محافظ از جنس نقره بود که برای کاهش نفوذ میدان مغناطیسی و محافظت از قلب طراحی شده است. نانوذرات مغناطیسی در معرض یک میدان مغناطیسی متناوب ۳۰۰ کیلوهرتز و شدت جریان ۱۵۰ آمپر قرار گرفتند که منجر به تولید حرارت موضعی در ناحیه تومور شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که دمای هسته تومور به محدوده درمانی ۴۳ تا ۴۶ درجه سانتی گراد می رسد که برای نابودی سلول های سرطانی کافی است، در حالی که دمای قلب با کمک لایه محافظ نقره زیر ۳۹ درجه باقی می ماند و از آسیب حرارتی جلوگیری می کند. تاثیر جریان هوا و تنفس بر توزیع حرارت و گرادیان دما در حاشیه های تومور نیز در نظر گرفته شده است. تحلیل حساسیت نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات و شدت میدان مغناطیسی به طور خطی دمای تومور را افزایش می دهد، در حالی که تخلخل بافت ریه نقش مهمی در تبادل حرارتی دارد. این مدل یک چارچوب فیزیولوژیکی واقع گرایانه و محاسباتی معتبر ارائه می دهد که ایمنی و اثربخشی گرمادرمانی مغناطیسی را افزایش می دهد و از کاربرد بالقوه آن در کاربردهای بالینی پشتیبانی می کند.

کلیدواژه ها:

پرتودرمانی مغناطیسی ، نانوذرات Fe۳O۴ ، درمان سرطان ریه ، محافظ نقره ای ، حفاظت از بافت قلب ، شبیه سازی الکترومغناطیسی ، انتقال حرارت ، درمان هدفمند