Physical Aspects of Thermotherapy - A study of heat transport with a view to treatment optimisation

Abstract: Popular Abstract in Swedish Lokal behandling med målsättning att förstöra kroppsvävnad genom uppvärmning (termoterapi) kan i vissa fall vara ett alternativ eller komplement till kirurgi. I avhandlingen presenteras utrustning och metoder för att, utifrån en fysikalisk synvinkel, göra sådana behandlingar säkrare och effektivare. Genom att beräkna temperaturefördelningen m.h.a. datorsimuleringar kan man i förväg bedöma hur olika applikatorer som används för uppvärmning skall placeras. Man kan t.ex. använda optiska fibrer för att leda laserljus, som sedan absorberas och övergår till värme, in i vävnaden. Hänsyn måste då tas till vävnadens fysikaliska egenskaper, t.ex. värmeledningsförmåga och optiska egenskaper. Även blodflödet har stor betydelse för temperaturfördelningen genom sin kylande inverkan och måste tas med i beräkningarna. Under behandling måste temperaturen också kunna mätas för att kontrollera att resultatet blir som man tänkt sig. Vanligtvis används termistorer, som sticks in i vävnaden, för detta ändamål. Man söker emellertid nya metoder för att kunna mäta temperaturen utan att behöva sticka in någon mätprob och för att få information om temperaturen i hela området. En sådan metod bygger på temperaturmätningar m.h.a. s.k. magnetresonanstomografi och har i detta arbetet använts för att studera temperaturfördelningen under bestrålning med laserljus i ett material som liknar vävnad. Utifrån mätresultaten kan man t.ex. kontrollera om beräkningar som gjorts är riktiga. Uppvärmning m.h.a. laserljus kan användas för att döda levertumörer, men har även studerats som en möjlig metod att behandla prostatabesvär, vilket drabbar en mycket stor andel av alla män då de blir äldre. I avhandlingen presenteras, förutom utrustning och beräkningar för behandling av levertumörer, en ny laserapplikator som är avsedd att göra prostatabehandlingar enklare. Vidare har en ny metod för behandling av alltför rikliga bödningar från livmodern studerats genom datorsimulering. Under behandlingen förs en kateter med en expanderbar ballong in i livmoderkaviteten och cirkulerande vätska i ballongen värms upp till en temperatur omkring 75°C. Datorsimuleringar visar hur ballongtemperatur, behandlingstid, blodflöde m.m. påverkar temperaturfördelningen och därmed utsräckningen av det behandlade området. En ökad förståelse av de fysikaliska aspekterna på termoterapi gör att dessa nya behandlingar kan utföras på ett bättre och säkrare sätt.