The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

The Dielectric Properties of Cancerous Tissues

종양 조직의 유전율 특성

  • 유돈식 (한국전자통신연구원 무선방송연구소 전파기반연구부 전자파환경연구팀) ;
  • 김봉석 (충남대학교 전파공학과) ;
  • 최형도 (한국전자통신연구원 무선방송연구소 전파기반연구부 전자파환경연구팀) ;
  • 이애경 (한국전자통신연구원 무선방송연구소 전파기반연구부 전자파환경연구팀) ;
  • 백정기 (충남대학교 전파공학과)
  • Published : 2002.07.01
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Abstract

In this paper, dielectric characteristics of pathological tissues cultivated using the xenograft method were analyzed. Since cancerous tissues were extracted from the nude mouse just before the measurements, they were maintained as fresh as living tissues in the measurements. This would be one of the advantages to get more accurate and reliable results. Dielectric properties of four cancerous tissues such as brain cancer, breast cancer, colon cancer and gastric carcinoma were measured in the frequency range between 45 MHz and 5 GHz. For the measurement of the dielectric properties, 58 xenografted samples were used. It was found that all of the cancerous tissues had the similar dielectric constant values. Comparing with the normal tissues, dielectric constant values of brain cancer, breast cancer and colon cancer were higher than those of the normal tissues except gastric carcinoma in the frequency range.

본 논문에서는 병리학적 생체조직을 생체 이종이식(Xenograft) 방법으로 배양하여 생체조직의 전자기적 특성을 분석하였다. 다 자란 암 조직을 측정하기 직전에 살아있는 누드 마우스에서 적출하여 측정에 사용하였기 때문에 측정에 사용된 종양이 살아있는 조직과 거의 유사한 상태를 유지할 수 있었다. 신선한 사람의 종양 조직을 사용하여 측정된 본 논문의 결과는 높은 신뢰성을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 뇌종양, 대장암, 위암, 유방암 등 4종의 암 조직의 유전율 값을 45 MHz - 5 GHz대역에서 측정하였다. 유전율 측정을 위해 모두 58개의 이종이식방법으로 배양된 암 조직이 사용되었다. 측정값을 비교, 분석하였을 때 암 조직들은 종류에 관계없이 거의 유사한 유전율 값을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 암 조직의 유전율 값을 정상조직의 유전율 값과 비교해 본 결과, 위암 조직을 제외하고는 암 조직의 유전율 값이 뇌종양, 대장암, 유방암 조직 모두에서 정상조직에 비해 측정 주파수 대역에서 높은 값을 가졌다.

Keywords

References

  1. Phys. Med. Biol. v.46 Changes in the dielectric properties of rat tissue as a function of age at microwave frequencies A. Peyman;A. A. Rezazadeh;C. Gabriel https://doi.org/10.1088/0031-9155/46/6/303
  2. Phys. Med. Biol. v.41 The dielectric properties of biological tissues: Ⅰ. Literature Survey C. Gabriel;S. Gabriel;E. Corthout https://doi.org/10.1088/0031-9155/41/11/001
  3. Phys. Med. Biol. v.41 The dielectric properties of biological tissues: Ⅱ. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz S. Gabriel;R. W. Lau;C. Gabriel https://doi.org/10.1088/0031-9155/41/11/002
  4. Phys. Med. Biol. v.41 The dielectric properties of biological tissues: III. Parametric models for the dielectric spectrum of tissues S. Gabriel;R. W. Lau;C. Gabriel https://doi.org/10.1088/0031-9155/41/11/003
  5. Med. Phys. v.21 no.4 The measured electrical properties of normal and malignant human tissues from 50 to 900 MHz W. T. Joines;Y. Zhang;C. Li;L. Jirtle https://doi.org/10.1118/1.597312
  6. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.BME-35 no.4 Dielectric properties of breast carcinoma and the surrounding tissues A. J. Surowiec;S. S. Stuchly;J. R. Barr;A. Swarup
  7. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.BME-31 no.11 Dielectric properties of solid tumors during normothermia and hyperthermia R. Peloso;D. T. Tuma;R. K. Jain https://doi.org/10.1109/TBME.1984.325399
  8. J. Microwave Power v.16 no.2 Dielectric properties of tumor and normal tissues at radio through microwave frequencies K. R. Forster;J. L. Schepps https://doi.org/10.1080/16070658.1981.11689230
  9. 한국전자파학회 전자파기술 v.12 no.2 휴대전화의 전자파 노출에 대한 수치해석 이애경;최형도;조광윤
  10. Proc. APMC2001 Effect of Head Size for Mobile Phone Exposure on EM Absorption A. K. LEE;H. D. Choi;B. C. Kim;H. S. Lee;J. K. Pack
  11. 제4회 전자기장의 생체영향에 관한 워크숍 논문집 인체 두부 크기에 따른 이동통신단말기의 전자파흡수율 이애경
  12. Phys. Med. Biol. v.44 Calculation of change in brain temperatures due to exposure to a mobile phone G. M. J. Van Leeuwen;J. J. W. Lagendjik;B. J. A. M. Van Leersum;A. P. M. Zwamborn;S. N. Hornslenth;A. N. T. J. Kotte https://doi.org/10.1088/0031-9155/44/10/301
  13. Phys. Med. Biol. v.44 Localized specific absorption rate calculations in a realistic phantom leg at 1-30 MHz using a finite element method P. R. Wainwright https://doi.org/10.1088/0031-9155/44/4/016
  14. Phys. Med. Biol. v.39 SAR calculations in an anatomically realistic model of the head for mobile communication transceivers at 900 MHz and 1.8 GHz P. J. Dimbylow;S. M. Mann
  15. IEEE Trans. Biomed. Eng. v.47 Microwave thermochemotherapy in the treatment of the bladder carcinoma-electromagnetic and dielectric studies-clinical protocol A. Dietsch;J. C. Camart;J. P. Sozanski;B. Prevost;B. Mauroy;M. Chive https://doi.org/10.1109/10.841335
  16. 제3회 전자장의 생체영향에 관한 워크숍 논문집 고온 온열치료장치를 사용한 종양치료의 생물학적 원리 김명세
  17. 제3회 전자장의 생체영향에 관한 워크숍 논문집 전자파를 이용한 온열장치의 특성 추성실
  18. 한국전자파학회 전자파기술 v.12 생활 속의 전자파 활용-마이크로파를 이용한 진단장치 유돈식;최형도;이형수
  19. IEEE Trans. MTT v.48 no.11 Microwave detection of breast cancer E. C. Fear;M. A. Stuchly https://doi.org/10.1109/22.883862
  20. IEEE Trans. MTT v.48 no.11 A clinical for prototype for active microwave imaging of the breast P. M. Meaney;M. W. Fanning;S. P. Poplack;K. D. Paulsen https://doi.org/10.1109/22.883861
  21. IEEE Trans Med Imaging v.17 no.4 Quantitative microwave imaging with a 2.45 GHz planar microwave camera A. Franchois;A. Joisel;C. Pichot;J. C. Bolomey https://doi.org/10.1109/42.730400
  22. User's Manual HP 85070B Dielectric Probe Kit Hewlett-Packard Company