Bu projenin ana amacı, öncelikle, yüksek odaklı mikrodalga hipertermi sırasında meme dokusu içerisindeki sıcaklık değişiminin izlenmesi ve ısı enerjisinin kanserli doku üzerine yoğunlaştığının gözlenmesi için yapay zeka bazlı yöntemler geliştirmek ve geliştirilen yöntemlerin uygulanabilirliğini oluşturulacak test ortamında göstermektir. Geliştirilecek yöntem ve deneysel sistemin hedefi, meme kanseri tedavisindeki hipertermi uygulamalarını daha etkili ve güvenli hale getirmektir. Önerilen sistemde, 0.5-4 GHz frekans bandında çalışan antenler hipertermi uygulanan meme dokusu etrafına yerleştirilecek ve sürekli olarak antenlere ilişkin yansıma ve transmisyon parametrelerinin ölçümünü yapacaktır. Mikrodalga hipertermi sırasında, ilgili doku ısınırken, dokuya ilişkin dielektrik parametresi ve iletkenlik değişecek ve bu değişim antenlerin yansıma ve transmisyon parametrelerini doğrudan etkileyecektir. Dielektrik ve iletkenlik değerlerinin frekansa bağlı olması nedeniyle, yansıma ve transmisyon katsayıları ölçümü çok sayıda frekansta yapılacaktır. Sistemin gerektirdiği anten sayısı ve ölçme frekansları, proje sürecinde elde edilecek sonuçlara bağlı olarak belirlenecektir. Sistemin üreteceği bu veriler, iki ana hedef için kullanılacaktır; a) Meme dokusu içerisinde sıcaklık izlenmesi, b) Meme dokusuna ilişkin kompleks dielektrik dağılımının görüntülenmesi. Her iki hedefe ulaşabilmek için, ölçülen veriler kullanılarak yapay zeka tabanlı algoritmalar geliştirilecektir. Önerilen sistem, ilk olarak, CST yazılımında modellenecek ve yapay zeka algoritmaları bu yazılımdan elde edilen verilerle geliştirilecektir. Daha sonra, geliştirilecek algoritmalar kurulacak deneysel sistem tarafından üretilecek verilere adapte edilecek ve uygulanabilirliği gösterilecektir. Proje kapsamında yürütülecek olan araştırma faaliyetleri; Mikrodalga ölçme sisteminin tasarımı, sistemin CST modelinin oluşturulması, mikrodalga antenlerin tasarımı ve gerçeklenmesi, sistemin deneysel prototipinin kurulması, deneysel sistemde kullanılacak mikrodalga meme fantomlarının oluşturulması, CST ve deneysel sistem tarafından gerekli veri setleri üretilerek yapay zeka bazlı sıcaklık izleme ve dielektrik profil görüntüleme algoritmalarının geliştirilmesi. Proje sonuçları, meme kanseri tedavisinde hipertermi yönteminin daha kesin ve güvenilir hale gelmesini sağlayarak, kanser hastalarının tedavi süreçlerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar doğrudan mikrodalga meme kanseri hipertermi tedavisinde kullanılabilecek, bilimsel literatüre önemli bir katkı sunabilecek ve meme kanseri tedavisi alanında önemli bir adım atılmış olacaktır.

Microwave Hyperthermia (MW HT) is an adjuvant local anti-cancer treatment using temperatures exceeding the physiologically optimal level. The elevated temperatures (40? - 44? ) of the tumour region is used to obtain an additive effect together with other treatment modalities such as chemotherapy, immunotherapy, radiation therapy, or other treatments. The increase in temperature at the tumour region can inhibit the process of cell division, as well as the ability of cancer cells to metastasize. Additionally, this will increase oxygenation through enhanced blood circulation increasing the effectivness of the current treatment procedures. Nowadays, MW HT is successfully applied in the treatment of many tumour types, including recurrent breast cancer. The success of MW HT is strongly dependent on the temperatures achieved in the tumor and healthy tissues as it correlates with treatment efficacy and safety, respectively. The choice of a suitable heat delivery route to the tumor is a vital and challenging concern in MW HT. Achieving localized hyperthermia of the tumour region without harming the nearby healthy tissue still remains a challenge. This is because of the deficiencies in radiation focusing techniques, that very often lead to the occurrence of undesired, localised heating (hot spots) in adjacent healthy tissues. Hyper4B will focus on the clinical challenges for the treatment of breast cancer and will see through the implementation of a fully automated MW HT system with quasi-real time monitoring of temperature of the targeted region. Different antenna configurations will be studied along with optimisation of the beam focusing algorithms. Additionally, changes in the tumour microenvironment will be exploited, laying the groundwork for more advanced clinical devices. Hyper4B aims to provide the necessary knowledge to address current gaps in knowledge within the MW Hyperthermia community and thus assisting in taking the technology closer to the patient's bedside. The project is managed by two institutional coordinators from the University of Malta (UM) and Istanbul Technical University (ITU) and follows from a longstanding collaboration between the two institutions established through the COST Action MyWAVE.

Yapay Zeka Tabanlı Otomatik Meme Hipertermi Parametre Belirlenmesi

Mikrodalga Hipertermi Performansının Artırılması