Applicator for Local Microwave Hyperthermia Based on Microstrip Metamaterial Structures with Air Dielectrics

Úvodní částdiplomové práce se věnujehistorii, mechanizmu a klinickému využití mikrovlnné hypertermie. Dále se zabývávlastnostmi metamateriálů a znich vzniklých struktur, aby poté bylo možné vsimulačním programu EM pole navrhnout a postavit aplikátor na principu mikropáskového metamateriálového vedení na nosném substrátu sevzduchovým dielektrikem. Modeljeoptimalizovánsohledem na homogenitu vyzařovací apertury, která jepoté stermokamerou proměřenana agarovém fantomu, jenžmávlastnosti blížící se skutečné svalové tkáni člověka. V simulačním výpočetním programujeověřeno, jak by se při ohřevu chovala reálná biologická tkáň, ve které je již teplota ovlivňována průtokem krve, či teplem vzniklým metabolickými pochody. V závěru sepráce zabývástíněním aplikátoru, aby nedocházelo k expoziciokolí elektromagnetickým smogem a byly tak dodrženy hygienické normy. Nejprve je popsáno, jak se aplikátor chovápřikovovémstínění vsimulačním programu a následně je stínění realizováno. Pomocí vektorového analyzátoru sizotropní anténoujeproměřenajehoúčinnost.The beginning of my master's thesis deals withhistory, mechanism and clinical application of microwave hyperthermia. I will gather the information and properties ofmetamaterials and structures fromthem to devise an applicator based on microstrip metamaterial structures with air dielectricsinEM field simulation program. I optimize themodel to get homogeneous aperture, which Iverifyby thermal camera on a phantom created from agar, which has dielectric characteristicsclose to real muscletissue. In the next step I verify the right function of applicator by numerical simulation ofheating of real tissue, where the temperature is affectedby the heat from metabolism and blood flow. The end of the master'stheses isfocused on the shielding of applicator to prevent of surroundingsexposureby EM field. The metallic shielding in EM field simulation programwas designed and after that it was created. Its effectiveness is measured by vector analyser with isotropic antenna