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用于可穿戴式乳房热疗的3d打印热塑性聚氨酯( 3D-Printed Thermoplastic Polyurethane for Wearable Breast Hyperthermia )
Y Yamada S Li M Suh
微波乳腺热疗是一种癌症治疗方法,通过聚焦电磁(EM)辐射来提高乳腺温度,以损伤癌细胞。虽然目前微波乳腺热疗的主流集中在体积庞大和僵硬的系统上,但可穿戴天线将提供相当大的好处,如更好地符合个人患者的解剖结构和更好的舒适性。在这个命题中,本文提出了3D打印的柔性天线原型用于可穿戴式乳腺热疗应用。由于介电特性对天线增益起主导作用,而固体体积百分比又可能对天线增益产生影响,本文首先研究了三维打印柔性灯丝的介电特性与固体体积百分比之间的关系。由此发现,随着固体体积百分比的减小,介电常数减小,符合经典的介质混合理论。在此基础上,通过运行三维全波电磁模拟器,为不同填充层的衬底设计了最佳天线,并通过三维打印聚氨酯长丝制作了最佳天线。用温度计测量合成乳房组织中的温度升高,在5毫米和7毫米深的位置分别为~5.5°C和~3.2°C。填充率对加热效果影响不大。基于这些发现,这项平移性研究揭示了用3D打印的柔性和共形天线进行可穿戴式乳腺热疗的可能性。
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