آنالیز دمایی بافت زیستی بر اساس مدل انتقال گرمای اصلاح شده در محیط متخلخل
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.45721.2887چکیده
سرطان رشد و گسترش کنترل نشده سلولها میباشد. یک راه حل شایع در درمان سرطان، در معرض گرما قراردادن تومور است. در این مقاله جهت اینکه مشکل پاسخ آنی تغییرات به گسیل شار گرمایی در درمانهای زیستی برطرف شود، از مدل غیر فوریهای استفاده میشود. یک ایراد دیگر که در معادلات گرمایی زیستی وجود دارد عدم تاثیر جهت جریان خون روی توزیع دما است. در این مطالعه از دو مدل انتقال گرمای زیستی، مدل محیط متخلخل و مدل پنس در دو حالت فوریهای و غیرفوریهای، جهت پیشبینی دمای یک بافت خاص با هندسه کروی، استفاده میکنیم. معادلات حاکم با روش المان محدود توسط نرم افزار COMSOL حل شده است. این مطالعه در دو اندازه و سرعت جریان خون در ضرایب تخلخل و پراکندگی مختلف، بررسی میشود. تعادل گرمایی در اندازههای کوچک خون، مشاهده میشود. نتیجه جالب توجه در حالت غیرفوریهای مدل پنس رخ میدهد،که پس از پایان اعمال شار گرمایی، دمای بافت ثابت میماند. با افزایش ضریب تاخیر زمانی دمای بافت تقریبا مستقل از ضریب پراکندگی شده، به طوریکه با ضریب تاخیر زمانی 10 ثانیه دمای بافت در محدوده 38 درجه سلسیوس، ثابت میماند.