time dependent heat source estimation by conjugate gradient method in multi-layers system for hyperthermia of breast cancer

Hyperthermia is a form of cancer treatment where the temperature of the tumor is elevated to levels that induce its elimination. this paper discusses using a heating power source to destroy breast cancer cells. the geometry of the breast tissue is represented as a hemisphere containing three layers; muscle, gland, and fat. the conjugate gradient method that is one of the most powerful iterative methods was used to solve the inverse heat conduction problem via the pennes bioheat equation in an axisymmetric coordinate system, where the irregular region in the physical domain (r,z) was transformed into a rectangle in the computational domain (ξ, η). the performance of the algorithm was evaluated on a tested point located at the (5, 2) position, accounting for two temperature increments. the results confirmed the accuracy and viability of the algorithm, which makes this approach promising for the actual application for breast cancer treatment soon.

تخمین توان منبع حرارتی وابسته به زمان با استفاده از روش گرادیان مزدوج در سسیستم سه لایه جهت هایپرترمیای سرطان سینه

هایپرترمیا یکی از روش های درمان سرطان می باشد به طوری که دمای تومور تا حدی بالا می رود که تخریب سلول های تومور مشاهده گردد. این مقاله درباره تخمین منبع حرارتی برای از بین بردن سلو لهای سرطانی سینه بحث می کند. هندسه بافت سینه مانند یک نیمکره در نظر گرفته شده که شامل سه لایه عضله، غده و چربی می باشد. برای حل مسئله معکوس انتقال حرارت با بکار گیری معادله زیست گرمایی پنس در سیستم مختصات متقارن محوری از روش گرادیان مزدوج استفاده شده است. به طوری که معادلات از صفحه فیزیکی(r,z) که ناهموار است به صفحه محاسباتی (ξ, η) که دارای شبکه هموار است منتقل شده اند. عملکرد الگوریتم در نقطه ای با موقعیت (5،2) با در نظر گرفتن دو بازه افزایش دمایی ارزیابی شده است. نتایج بدست آمده دقت و ماندگاری این الگوریتم را تایید می کند و این ایده را برای کاربردهای عملی درمان سرطان سینه امید بخش می کند.