Edoardo Puleo
Sviluppo di un sistema di Ablazione Laser in ambiente oncologico = Development of a system for Laser Ablation in oncology.
Rel. Guido Perrone, Alberto Vallan. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2020
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- Tesi
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Abstract: |
Differenti tecniche ablative minimamente invasive sono state proposte come valide alternative alla resezione chirurgica per il trattamento di tumori, specialmente per gli organi profondi. Fra questi, sono particolarmente rilevanti i trattamenti di “ablazione termica”. Questo termine si riferisce alla necrosi dei tessuti per mezzo di un’estrema ipertermia (temperature molto elevate) o ipotermia (temperature molto basse). Se la rimozione chirurgica consiste nell'asportazione fisica del tessuto, nell'ablazione quest'ultimo viene disintegrato in situ e assorbito dal corpo nel corso del tempo. Le tecniche ipertermiche più comuni sono l’Ablazione a Radiofrequenza (RFA), l’Ablazione a Microonde (MWA) e l’Ablazione Laser (LA). Tutte e tre sono basate su una combinazione di riscaldamento diretto dovuto all’assorbimento di una radiazione elettromagnetica e sul riscaldamento passivo rappresentato dalla diffusione del calore per conduzione. L’Ablazione Laser è particolarmente interessante per alcune caratteristiche peculiari, tra cui la flessibilità, dal momento che è possibile agire sia sulla lunghezza d’onda del laser (a seconda della quale si ha un diverso coefficiente di assorbimento) sia sulla modalità di lavoro (emissione continua o quasi-continua) per ottimizzarne gli effetti. Inoltre, nel trattamento di organi interni, come fegato o pancreas, il raggio laser può essere emesso attraverso applicatori che fanno uso di fibre ottiche sottili, minimizzando l’invasività. L'obiettivo della tesi è stato lo sviluppo di un prototipo di sistema laser per applicazioni biomedicali, in particolare per ablazione termica. Il sistema è stato realizzato a partire da un modulo a diodi laser ad alta potenza multi-emissione in grado di operare a 915 nm e 1470 nm, con una potenza massima di 20 W e 10 W, rispettivamente. Le due lunghezze d’onda appartengono agli infrarossi (IR) e sono comunemente usate per applicazioni chirurgiche. Il modulo è anche dotato di un raggio laser di puntamento verde a bassa potenza. Tutte e tre le lunghezze d’onda possono essere emesse separatamente o simultaneamente e sono erogate mediante una fibra ottica comune. L'emissione delle due lunghezze d'onda IR è pilotata da due driver indipendenti, a loro volta controllati da un PC attraverso una scheda d’acquisizione dati (DAQ). Uno specifico programma LabVIEW è stato implementato per interagire con l’utente attraverso l’interfaccia grafica. Quest’ultima permette all’utente di monitorare la temperatura del modulo laser e di scegliere le lunghezze d'onda, le potenze di emissione e la modalità di lavoro continua o pulsata. Le prove sperimentali sono state effettuate su campioni epatici bovini. Le temperature raggiunte e le zone ablate sono state monitorate per mezzo di una termocamera a infrarossi e di sensori di temperatura in fibra ottica basati su di Reticoli di Bragg (FBGs). |
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Relators: | Guido Perrone, Alberto Vallan |
Academic year: | 2019/20 |
Publication type: | Electronic |
Number of Pages: | 112 |
Subjects: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica |
Classe di laurea: | New organization > Master science > LM-21 - BIOMEDICAL ENGINEERING |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/13761 |
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