بررسی توزیع دما دست و پیش‌بینی یخ‌زدگی انگشتان با استفاده از مدل تنظیم دمای بدن و مدل زیست‌گرمایی مبتنی بر تصاویر پزشکی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران

2 دانشجوی مقطع دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

4 استاد، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.68510.3594
چکیده

دست به دلیل تفاوت ساختاری، عملکرد ویژه در خون‏‏رسانی و درصد حجمی متفاوت بافت‏‌‌های تشکیل دهنده آن، از شرایط ویژه‌‏‌ای در انتقال گرما برخوردار است. مدل‌های اولیه تنظیم دمای بدن اکثر صفر بعدی بوده و قادر به محاسبه تغییرات مکانی دما دست نمی‏باشند. در مدل‏سازی حاضر از تصاویر پزشکی، جهت ارائه یک مدل سه بعدی کامل مبتنی بر هندسه دقیق و آناتومی واقعی بافت دست استفاده شده است. نتایج نشان داده که مقادیر دمای کمینه، متوسط و بیشینه بر روی سطح پوست دست بسیار متفاوت می‏باشند، که بیانگر توزیع کاملا غیر یکنواخت دمای روی دست است. افت دمای کمینه به کمتر از نقطه انجماد پوست در دو سرعت 7/2 و 5/5 متر بر ثانیه مشاهده گردیده که در سرعت 5/5 متر بر ثانیه در مدت زمان کمتری رخ داده است. نوک انگشتان از دمای کمتری نسبت به سایر نقاط دست برخوردار است، بطوریکه اختلاف دمای نوک انگشتان دست با دمای میانگین می‏تواند به حدود 14 درجه سلسیوس نیز برسد که بر اهمیت توجه به این بخش بخصوص در شرایط حاد سرمایی و پیش‎بینی امکان یخ‏زدگی در انگشتان تاکید دارد.