تأثیر لایه چربی به عنوان محافظ برای بر طرف کردن چالش های درمان تومورهای سرطانی با روش لیزردرمانی: مدلسازی توزیع حرارت بر اساس تأخیر فاز دو گانه
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشکدهی فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران / مرکز تحقیقات سلولهای بنیادی، موسسهی مهندسی بافت و پزشکی بازساختی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 دانشیار، دانشکدهی فیزیکالتراپی و انستیتو علوم توانبخشی، کالج پزشکی، دانشگاه چنگگانگ، تائویوان، تایوان / مرکز تحقیقات استخوان و مفاصل، بیمارستان چنگگانگ، لینکو، تایوان
4 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکدهی فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
10.22041/ijbme.2025.2047741.1937چکیده
تکنیک های مختلف هایپرترمیا در چند سال گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است و در میان روش های دیگر درمان سرطان کمتر تهاجمی است. اما هنوز با چالش های زیادی مواجه است. نکروز حرارتی ناقص و برگشت پذیر در تومور، آسیب به بافت سالم اطراف تومور، طولانی شدن مدت زمان فرآیند فرسایش به خصوص در تومور های حجیم که پزشک مجبور است چندین مرتبه به نواحی مختلف تومور حرارت اعمال کند از مشکلات این روش است. لیزر درمانی حرارتی بین بافتی یکی از رایج ترین انواع هیپرترمیا فرسایشی برای تخریب بافت تومور و درمان سرطان است. در این روش یک منبع حرارتی که توسط فیبر لیزری تامین می شود، بافت سرطانی را به مرحله نکروز حرارتی غیر قابل برگشت هدایت می کند. برای شبیهسازی آن، یک هندسه استوانهای از بافت پستان حاوی تومور در نظر گرفته شده است که توسط یک شکل گاوسی از تابش لیزر عمل میکند. سپس امکان تزریق و قرارگرفتن لایه چربی در اطراف تومور در طول درمان به صورت مدلسازی بررسی می شود. به منظور در نظر گرفتن سرعت محدود انتقال حرارت و مشکلات موجود در معادله پنس که خلاف قانون دوم ترمودینامیک می باشد، مدل تأخیر فاز دوگانه DPL برای پیشبینی نتایج حرارتی اجرا شده است. درمان با و بدون حضور یک لایه چربی در اطراف تومور پستان انجام می شود. نتایج نشان می دهد که تخریب در تومور با تزریق یک لایه چربی 4/0 سانتی متر مکعب افزایش می یابد. همچنین، وجود یک لایه چربی در اطراف تومور نشان می دهد که فرسایش برگشت ناپذیر با سرعت بیشتری اتفاق می افتد. علاوه بر این با وجود لایه چربی در اطراف تومور از آسیب های احتمالی به بافت سالم اطراف جلوگیری به عمل می آید و حجم فرسایش حرارتی بیشتری در داخل تومور صورت می گیرد.
