Meme kanserinin tespitine yönelik performansı geliştirilmiş Vivaldi anten tasarımı ve uygulaması

Kanser hücreleri birikerek tümörleri oluştururlar. Tümörler ise iyi ve kötü huylu olabilir. İyi huylu tümörler kanser olmayıp çoğu zaman tekrarlamazlar ve vücudun diğer taraflarına yayılmazlar. Kötü huylu tümörler ise kanserdir ve düzensiz çoğalırlar. Kanser hücreli tümörler normal dokuları sıkıştırabilir, içine sızabilir ya da tahrip edebilir. Eğer kanser hücreleri oluştukları tümörden ayrılırsa, kan ya da lenf dolaşımı aracılığı ile vücudun diğer bölgelerine yayılabilir. Yayıldıkları yerlerde tümör kolonileri oluşturarak büyümeye devam ederler. Günümüzde en sık görülen kanser türleri akciğer, meme, sindirim ve üreme sistemlerinden kaynaklanan kanserlerdir. Kötü huylu tümör dokularını dolayısıyla kanseri belirlenmenin pek çok yöntemi vardır. Bu yöntemler, kan sayımı, biyokimyasal analizler, röntgen incelemeleri, radyoizotop taramalar, endoskopi, ultrasonografi, bilgisayarlı tomografi, manyetik rezonans görüntüleme, sitoloji, biyopsi ve histopatolojik tanı, mikrodalga tomografi gibi yöntemlerdir. Kanser türleri arasında en yaygın ve tedavi için erken teşhisin en önemli olduğu tür, meme kanseridir. Meme kanseri birçok kadın için uygun şekilde tedavi edilmediği takdirde ölümcül sonuçlara neden olabilir. Bu sebeple erken tanı oldukça önemlidir. Mevcut yöntemler ise her zaman doğru sonuçlar vermeyebilir. Örneğin; tüm meme tümörlerinin %4 ila %34'ü kötü seyirlidir ve kontrast sorunu ve benzeri nedenlerden dolayı kanserli dokular tespit edilemeyebilir. Erken teşhise yönelik mikrodalga temelli yaklaşım, meme sinyal gönderilerek yansıyan sinyallerin toplanarak değerlendirilmesi şeklindedir. Bunun için ise iyi tasarlanmış ve performansı iyi olan bir antene gerek duyulur. Sinyaller, ciltten, meme içindeki doku kompozisyonundaki doğal değişikliklerden ve mevcut tüm tümörlerden yansıyarak değişikliğe uğrar. Radar tabanlı bu görüntülemenin amacı, tümörlerin yol açtığı yansımaları, sinyallerdeki diğer yansımalardan ayırmaktır. Bu çalışma ile de meme kanseri teşhisine yönelik ve tümör dokularının tespiti için performansı geliştirilmiş geniş bant özelliğine sahip "VIVALDI" anten önerilmiştir. Çalışmada antenin hem tasarımı hem de uygulaması gerçekleştirilmiştir. Uygulama için, ultra geniş bantlı (UGB) VIVALDI anten tasarımı, yüksek frekanslı elektromanyetik alan simülasyonu (HFSS) programı kullanılarak yapılmıştır. VIVALDI antenin performansı için farklı boyutlarda farklı yamalar açılarak ve farklı dielektrik taban malzemesi kalınlığına sahip 6 adet anten tasarlanmıştır. Tasarımı yapılan antenlerde dielektrik sabiti (εr) 4.4, kayıp tanjantı (δ) 0.025 ve kalınlıkları (h) 0.8-1.6-2 mm olan FR4 dielektrik taban malzemesi kullanılmıştır. Antenlerin tasarımı ve simülasyonları Ansoft HFSS (High Frequency Structure Simulator) simülasyon programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tümör tespiti ise elektrik alan (E-Alan), manyetik alan (H-Alan), akım yoğunluğu (J) ve Özgül Soğurma Oranı (SAR) değerlerinin tümörlü ve tümörsüz durumlarındaki farklılıkları ortaya çıkarılarak yapılmıştır. Ayrıca antenlerin performanslarını belirlemek amacıyla çalışılan frekanslar için duran dalga oranı (VSWR), kazanç (G) ve geri dönüş kaybı (S11-Return Loss) parametreleri de belirlenmiştir. Elde edilen anten performans sonuçları değerlendirilmiş ve meme kanseri tespiti için kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.