With a great need for new and better cancer treatments, microwaves and gold nanoparticles (GNPs) are increasingly being suggested to be used in radiotherapy. In thisreport, the authors present an investigation of how human tissue,both malignant and healthy, behaves under microwave radiation.Specifically, the focus has been on gradual transitions between healthy and GNP-treated cancerous tissue inside a waveguide.Here, the electromagnetic material property of concern is therelative permittivity. The permittivities of human tissues andGNPs have been modelled using well known analytical models.Furthermore, numerical simulations have been performed usingCOMSOL Multiphysics and the results have been compared to analytical equations suggested to describe the energy absorption in the material. The study shows that the analytical equations are in agreement with the numerical simulations for lower propagating electromagnetic (EM) modes. Some possible electromagnetic resonance has been seen within the GNP treated cancer tissue. Furthermore, the extensive analytical models and numerical software tools created will be of importance for future research of the feasibility of this cancer treatment method. / Med ett stort behov av nya, bättre cancer-behandlingar föreslås mikrovågsstrålning och guldnanopartiklar (GNPs) att användas i strålterapi. I denna rapport presenterar författarna en undersökning av hur mänsklig vävnad beter sig under mikrovågsstrålning. Specifikt har fokus varit på gradvisa övergångar mellan frisk och GNP fylld cancervävnad i en vågledare. Här är den elektromagnetiska egenskapen av intresse den relativa permittiviteten. Permittiviteterna av mänsklig vävnad och GNPs har modellerats med välkända analytiska modeller. Vidare har numeriska simuleringar utförts i COMSOL Multiphysics och resultaten av dessa har jämförts med de analytiska ekvationerna som sägs beskriva absorbtion av energi inuti materialet. Undersökningen visar att de analytiska ekvationerna stämmer överens med de numeriska simuleringarna för lägre propagerande elektromagnetiska (EM) moder. Möjlig elektromagnetisk resonans har setts inom den GNP fyllda cancervävnaden. De omfattande analytiska modellerna och numeriska mjukvaruverktygen som tagits fram kommer vara viktiga för framtida forskning på denna cancerbehandling. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-322973 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Carlens, Hampus, Söderström, Mika |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:151 |
Page generated in 0.0016 seconds