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Efficient focusing of microwave hyperthermia for small deep-seated breast tumors treatment using particle swarm optimization

机译：使用粒子群优化的微波热疗微波热疗的高效聚焦

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Focused microwave hyperthermia is a technique with advantage of high accuracy and low side effects for breast tumor treatments. In this study, an efficient focusing technique for noninvasive microwave hyperthermia treatment for breast tumors is presented. Particle Swarm Optimization (PSO) is used to find the optimum excitations (phases and amplitudes) of a three dimension (3D) Micro-Strip Patch (MSP) antenna array operating at 2.45 GHz. The antenna excitations are optimized to maximize the power loss density and the Specific Absorption Rate (SAR) at the tumor location, to reach the required hyperthermia temperature (above 42 degrees C) at the tumor location without causing hot spots in healthy tissues. The technique is tested on a challenging scenario of a 3D realistic breast model having a tumor less than 1 cm(3) volume and embedded in different locations deep in the glandular tissue of a very dense breast. The results confirmed the capability of the focusing technique.
机译：聚焦微波热疗是一种具有高精度和低副作用对乳腺肿瘤治疗的技术。 在本研究中，提出了一种用于乳腺肿瘤的非侵入性微波热疗治疗的有效聚焦技术。 粒子群优化（PSO）用于找到在2.45GHz的2.45GHz的三维（3D）微带贴片（MSP）天线阵列的三维（3D）微带贴片（MSP）天线阵列的最佳激发（阶段和幅度）。 优化天线激发以最大化肿瘤位置的功率损耗密度和特定的吸收率（SAR），以在肿瘤位置达到所需的热疗温度（高于42℃），而不会在健康组织中引起热点。 该技术在具有小于1cm（3）个体积的3D现实乳房模型的具有挑战性的场景上，并嵌入在非常致密的乳房的腺体组织深处的不同位置。 结果证实了聚焦技术的能力。

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