PROGETTO DI UN APPLICATORE AD AGO PER ABLAZIONE A MICROONDE DI TESSUTI BIOLOGICI

The purpose of this thesis is the design and optimization of a lens based on metamaterials (metalens) in order to improve the focusing and thermal efficiency of a microwave applicator used for thermal ablation. Therefore, in this work the optimization of a needle applicator for the hyperthermic treatment of tumours, operating in the Industrial, Scientific and Medical (ISM) band, at the frequency of f=2,45 GHz, has been carried out. Two metalenses have been designed by using the CST STUDIO SUITE© software, considering the needle applicator inserted in a cube of liver tissue. Electromagnetic and thermal analyses have been performed in order to estimate the performance of the designed metalenses. The simulations results obtained prove the concrete possibility of enhancing the effects of thermal ablative therapy by using the needle applicator with the designed metalenses.

Questa tesi verte sul progetto di una lente basata su metamateriali al fine di migliorare la focalizzazione e gli effetti di un applicatore a microonde utilizzato per la termoablazione. Pertanto, lo scopo di questo lavoro è l'ottimizzazione di un applicatore ad aghi che funzioni nella banda industriale, scientifica e medica (ISM) alla frequenza di f=2,45 GHz che è già impiegato per la termoablazione dei tumori. Sono state progettate due metalenti tramite il software CST STUDIO SUITE©, considerando l'inserimento dell’ago in un cubo di tessuto epatico. Sono state eseguite le analisi elettromagnetiche e termiche per testare le prestazioni delle metalenti progettate. Dai risultati ottenuti dalle simulazioni, si evince la concreta possibilità di potenziare gli effetti della terapia termoablativa mediante l'applicatore ad ago ottimizzato con metalenti progettate appositamente.