Modélisation par éléments finis des phénomènes électromagnétiques en hyperthermie et optimisation des applicateurs

par Nicolas Jacques Siauve

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de Laurent Nicolas.

Soutenue en 2002

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon , en partenariat avec CEGELY - Centre de génie électrique de Lyon (Rhône) (laboratoire) .

mots clés

• Hyperthermie
• Eléments finis d'arête
• Sar
• Algorithmes génétiques
• Cancérologie
• Éléments finis, Méthode des
• Optimisation combinatoire

Résumé

L'hyperthermie est une thérapie utilisée pour le traitement des tumeurs cancéreuses. Elle consiste à élever la température des cellules cancéreuses à des niveaux thérapeutiques compris entre 42 et 45 ʿC. Cette élévation de température est obtenue en soumettant localement le patient à un champ électromagnétique. Afin de développer un programme de planification du traitement, un modèle numérique 3D basé sur les éléments finis d'arête a été mis au point. Ce modèle permet de calculer la répartition du taux spécifique d'absorption dans le patient. Une procédure d'optimisation par algorithme génétique du SAR dans le patient a été associée au modèle éléments finis. Le programme développé permet d'obtenir une meilleure répartition du taux spécifique d'absorption au niveau du volume tumoral. Deux dispositifs ont été modélisés ainsi que la géométrie du patient issue de coupes scanner. La distribution de SAR dans le patient a été optimisée pour ces deux dispositifs.

Titre traduit

3D modelling of electromagnetic fields with edge elements in hyperthermia and optimization of the applicators

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