Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Saghafian,Ahmad Reza Pishevar
محسن ثقفیان (استاد مشاور) احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Soroosh Arshadi
سروش ارشدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Numerical Study of Magnetic Drug Targeting Effects on Tumor Growth
Cancer is one of the most common causes of death in the world. The conventional therapies used today are mainly surgery, chemotherapy and radiation therapy. In chemotherapy, the side effects of the treatment are very common and harmful. Due to lack of proper concentration of drug in the treatment site, some types of this disease do not respond well to the treatment. Magnetic drug targeting can be a solution to these problems. In this method, the drug is bonded to magnetic nanoparticles and is directed by the field applied to the target site. In this study, tumor growth is modeled with partial derivative equations, and the drug motion equations in the tissue under the forces of the magnetic field are coupled to tumor growth equations. In this study, external and oscillatory magnetic field was used to study magnetic drug targeting. Here, a study was conducted on the parameters affecting the outcome of magnetic drug delivery and its effect was evaluated by considering the ratio of tumor volume in the case of magnetic drug delivery to that used in conventional chemotherapy. The proper frequency for oscillation, the severity of the drug's effect on the tumor and the magnetic velocity were the parameters examined, which indicates that the efficacy or inefficacy of this therapy is highly dependent on the distribution of the drug in adjacent tumor tissue.By increasing the frequency of oscillations relative to the initial state, which is considered to be just a period of time during treatment, at first dimensionless volume is reduced and after a certain value, the inversion of the process occurs. In examining the severity of the drug, or the rate of drug use, the simulations results show that the effectiveness of the method improves with increasing this severity, but after a certain value, the improvement is stopped, which actually indicates that the use of magnetic drug targeting needs drugs with high severity. Considering the two directions for magnetic field fluctuation, utilizing 4 magnets was also investigated, which showed a better result than the situation that the field oscillated only in one direction. Keywords : Magnetic Drug Delivery, Magnetic Drug Targeting, Tumor Growth Simulation.
امروزه سرطان یکی از علل شایع مرگ‌ومیر در جهان است. راه‌های درمانی که امروزه برای آن استفاده می‌شود عمدتاً جراحی، شیمی‌درمانی و پرتودرمانی است. در شیمی‌درمانی عوارض ناشی از درمان بسیار شایع و مضر است. همچنین به علت عدم تمرکز کافی دارو در محل درمان بعضی از انواع این بیماری پاسخ مناسبی به درمان نشان نمی‌دهد. دارورسانی مغناطیسی می‌تواند راه‌حلی برای این مشکلات باشد. در این روش دارو با نانوذرات مغناطیسی پیوند داده می‌شود و توسط میدان اعمال‌شده به محل موردنظر هدایت می‌شود. در این پژوهش رشد تومور با معادلات مشتقات جزئی مدل‌سازی می‌شوند و معادلات حرکت دارو در بافت تحت نیروهای ناشی از میدان مغناطیسی با معادلات رشد تومور کوپل می‌شوند. در این پژوهش از میدان مغناطیسی خارجی و به‌صورت نوسانی بر روی بافت مورد نظر به شکل یک مربع برای بررسی دارورسانی استفاده شد. در اینجا مطالعه بر روی پارامترهای مؤثر در نتیجه دارورسانی مغناطیسی بررسی شد و تأثیر آن توسط نسبت حجم تومور در حالت دارورسانی به حالتی که از شیمی‌درمانی معمول استفاده می‌شود، مطالعه شد. فرکانس مناسب برای نوسانات، شدت تأثیر دارو بر تومور و سرعت مغناطیسی پارامترهای موردبررسی بودند، که نشان می‌دهد مؤثر بودن یا نبودن دارو بسیار به توزیع دارو در بافت مجاور تومور وابسته است.به این نحو که با افزایش فرکانس نوسانات نسبت به حالت ابتدایی که فقط یک دوره نوسان در طول درمان در نظر گرفته می شود، ابتدا حجم بی بعد کوچکتر شده و بعد از مقدار مشخصی با افزایش فرکانس روند معکوس می شود. در بررسی پارامتر شدت تأثیر دارو یا همان سرعت مصرف دارو ابتدا با افزایش این شدت تأثیر عملکرد روش بهبود پیدا می کند اما بعد از یک مقدار مشخص این بهبود عملکرد متوقف می شود که در واقع نشان می دهد برای استفاده از دارورسانی مغناطیسی نیاز به داروهای با سرعت بالای مصرف در محل مورد نظر می باشد. همچنین در نظر گرفتن دو جهت برای نوسان میدان مغناطیسی یعنی در نظر گرفتن چهار آهنربا نیز بررسی شد که نتیجه بهتری را نسبت به حالتی که میدان فقط در یک‌جهت نوسان می‌کرد، نشان داد. کلمات کلیدی: دارورسانی مغناطیسی، شبیه سازی رشد تومور، هدف گیری مغناطیسی دارو.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی