Magnetnoresonančna električnoimpedančna tomografija (MREIT) je bila nedavno predlagana za določitev porazdelitve električnega polja med elektroporacijo, kjer z aplikacijo zunanjega električnega polja povzročimo povečanje prepustnosti celične membrane. Metoda je bila že uspešno uporabljena pri rekonstrukciji porazdelitve električnega polja v fantomih iz agarja. Pred preizkusom metode v in vivo pogojih, smo jo ovrednotili za uporabo pri praktičnih aplikacijah elektroporacije in raziskali možnost spremljanja električnega polja v ex vivo tkivih. Tkiva smo izpostavili posameznim zaporedjem električnih pulzov in jih s tem izpostavili električnemu polju, ki smo ga izmerili z MREIT. Metodo MREIT smo ovrednotili z izračunom gostote električnega toka med elektroporacijo v tridimenzionalnem numeričnem modelu globoko ležečega tumorja v človeških jetrih, narejenega v procesu načrtovanja elektrokemoterapije. Z metodo MREIT smo uspešno izmerili porazdelitev električnega polja v tkivih, kjer smo tudi zaznali znatne spremembe električne prevodnosti v območjih, kjer je bilo električno polje najvišje. Prav tako smo uspešno pokazali, da je predlagano metodo za spremljanje električnega polja možno uporabiti tudi med aplikacijami elektroporacije z izvedbo numerične simulacije na tridimenzionalnem numeričnem modelu globoko ležečega tumorja v človeških jetrih. Pokazali smo namreč, da lahko dovolj dobro izmerimo porazdelitev električnega polja v tumorju in okoliških tkivih. Tako bi lahko z uporabo predlagane metode določanja porazdelitve električnega polja detektirali nezadostne pokritosti električnega polja še pred koncem terapije in tako povečali njeno učinkovitost.
COBISS.SI-ID: 9398868
Elektrokemoterapija izboljšuje kemoterapijo z uporabo elektroporacije. Elektrokemoterapijo lahko izvajamo z uporabo standardnih operacijskih postopkov in vnaprej določenih oblik elektrod, ali pa na osnovi bolniku prilagojenega načrta zdravljenja, ki natančno napoveduje predvideno elektroporacijo. Slednje izvedemo z uporabo realističnih računalniških modelov, kar zagotavlja optimalne rezultate (tj. porazdelitev električnega polja in število in položaje uporabljenih elektrod) in je primerno za zdravljenje globoko ležečih tumorjev. Ker je načrtovanje zdravljenja že uveljavljeno v radioterapiji, smo izpostavili vzporednice med elektrokemoterapijo in radioterapijo z namenom vzpostavitve enakega postopka za elektrokemoterapijo globoko ležečih tumorjev. Elektrokemoterapijo smo razdelili na več korakov: matematično modeliranje elektroporacije, načrtovanje zdravljenja, preverjanje bolnikove predoperativne namestitve, izvedbo zdravljenja z nadzorom, in oceno odziva. Razvili smo konceptualno programsko opremo za načrtovanje zdravljenja, ki vključuje matematične modele elektroporacije. Programska oprema izvaja predprocesiranje in razgradnjo bolnikovih medicinskih slik in zgradi tridimenzionalen model, ki omogoča navidezno vstavitev elektrod in izračune z uporabo matematičnega modela elektroporacije. Smiselnost načrtovanja zdravljenja z elektrokemoterapijo smo pokazali v okviru klinične študije, kjer je načrtovanje zdravljenja prispevalo k učinkovitemu zdravljenju globoko ležečih kolorektalnih metastaz v jetrih z elektrokemoterapijo. Opisani postopki omogočajo zdravstvenemu osebju dostop do informacij, kako uporabljati elektrokemoterapijo v kliničnem okolju.
COBISS.SI-ID: 9338452
Naprave za indukcijsko segrevanje ustvarjajo močna in nehomogena magnetna polja, ki pogosto presegajo opozorilne vrednosti za zaposlene. V raziskavi smo določili izpostavljenost delavca primeru indukcijske peči za popuščanje. Med delovanjem naprave smo izmerili gostoto magnetnega pretoka v okolici naprave in meritve uporabili za validacijo numeričnega modela vira. Numerični model smo uporabili za določanje jakosti električnega polja v telesu pri petnajst različnih postavitvah telesa glede na vir. Za vsako postavitev telesa smo določili prostorsko povprečje gostote magnetnega pretoka in primerjali tako dobljene vrednosti z referenčnimi vrednostmi za zaposlene. Hkrati smo primerjali električno poljsko jakost v telesu z mejnimi vrednostmi, kot jih določajo smernice ICNIRP. Rezultati kažejo, da so maksimalne vrednosti gostote magnetnega pretoka v nehomogenem polju pretirano konservativne kar se tiče določanja izpostavljenosti in da je uporaba prostroskega povprečenja gostote magnetnega smiselna in sprejemljiva v primerih nehomogene izpostavljenosti.
COBISS.SI-ID: 9356372
V članku orišemo potrebo po interaktivnem orodju za izobraževanje medicinskega osebja na področju terapij, temelječih na elektroporaciji (predvsem elektrokemoterapija in netermična ireverzibilna ablacija tkiva) in podamo rešitev v obliki polno funkcionalne aplikacije - prve na tem področju. Aplikacija omogoča vizualizacijo in analizo jakosti električnega polja pri elektroporaciji z več elektrodami, prve povratne informacije študentov, ki so uporabili to aplikacijo, so bile pozitivne, v kratkem pa načrtujemo tudi izvedbo temeljite formalne študije, ki bo omogočila identifikacijo prihodnjih izpopolnitev in prilagoditev aplikacije.
COBISS.SI-ID: 9515092
V raziskavi smo razvili in izdelali mikropretočno komoro, ki omogoča ločevanje neporiranih, reverzibilno poriranih in irreverzibilno poriranih celic glede na njihove električne lastnosti. Optimirali smo dimenzije elektrod in komore, pretok medija in parametre električnega polja. Pri razvoju smo ločevali neobdelane celice od toplotno obdelanih (15 min pri 50 °C) kot časovno stabilen model elektroporianih celic. Nato smo uporabili celice CHO izpostavljene elektroporacijskim pulzom z amplitudo med 1200 in 2800 V/cm in preučili možnost ločevanja za šest skupin celic, ki vsebujejo različne deleže neporiranih, reverzibilno in ireverzibilno poriranih celic. Najboljšo možnost ločevanja smo dosegli pri 65 kHz, pri nižjih frekvencah je bila učinkovitost nižja, celice so potovale skozi komoro približno enako hitro, pri višjih frekvencah pa je bila možnost ločevanja še vedno visoka, vendar se je pojavljala neželena pozitivna dielektroforeza, ki je pritegnila celice proti elektrodam. Ločevanje neporiranih, reverzibilno in ireverzibilno porairanih celic je mogoče pri primerno izbrani frekvenci.
COBISS.SI-ID: 9359444