Προσομοίωση δυναμικής μικροφυσαλίδας (Contrast Agents) σε περιβάλλον υπερήχων

Abstract

Οι μικροφυσαλίδες τύπου Contrast Agent έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται από τα τέλη του προηγούμενου αιώνα τόσο στη διαγνωστική ιατρική, π.χ. αγγειογραφία και διάγνωση διάφορων μορφών καρκίνου των εσωτερικών οργάνων μεταξύ άλλων, όσο και στην θεραπεία διαφόρων ασθενειών, π.χ. θεραπεία καρκίνου και γονιδιακή θεραπεία με πολύ αξιόλογα αποτελέσματα. Αν και η ανάπτυξη των κλινικών μεθόδων αυτών έχει βασιστεί σε πειράματα τόσο μέσα σε ζωντανούς οργανισμούς (in vivo) όσο και εκτός αυτών (in vitro), υπάρχουν ακόμα αναπάντητα ερωτήματα που αφορούν στη δυναμική συμπεριφορά των σωματιδίων αυτών. Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία γίνεται προσπάθεια προσομοίωσης της δυναμικής συμπεριφοράς ενός τέτοιου σωματιδίου, θεωρώντας αρχικά μόνο σφαιροσυμμετρικές ταλαντώσεις, όταν υπόκειται σε διαταραχή της εξωτερικής πίεσης. Στη συνέχεια γίνεται προσομοίωση της αξονοσυμμετρικής ταλαντώσης και κατάρρευσης μιας μικροφυσαλίδας σε παρόμοιο ακουστικό περιβάλλον. Τέλος, τα αριθμητικά αποτελέσματα συγκρίνονται με αντίστοιχα πειράματα, απ’ όπου φαίνεται πολύ καλή συμφωνία μοντέλου - πειράματος. Από τα αποτελέσματα φαίνεται ότι η ελαστικότητα της μεμβράνης παίζει καθοριστικό ρόλο τόσο στην απόκριση της μικροφυσαλίδας όσο και στον τρόπο κατάρρευσής της.