فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این مقاله رویکردی نوین برای بهبود کارایی درمان‌های لیزری دندان از طریق یکپارچه‌سازی مدل‌های تعامل لیزر و بافت و الگوریتم‌های بهینه‌سازی ارائه می‌دهد. تعامل لیزر و بافت با استفاده از معادله انتقال گرما مدل‌سازی می‌شود، که توزیع دما در بافت‌های زیستی را در حین تابش لیزر شبیه‌سازی می‌کند. این مدل شامل پارامترهای اساسی مانند پخش‌پذیری حرارتی بافت، ظرفیت حرارتی ویژه، و میزان انرژی جذب‌شده از لیزر است. برای بهینه‌سازی پارامترهای لیزر مانند شدت و زمان تابش، از یک الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر گرادیان استفاده شده است. هدف این است که دمای مطلوب بافت برای تخریب مؤثر (ابلیشن) حاصل شود، در حالی که محدودیت‌های ایمنی برای جلوگیری از گرمای بیش از حد بافت رعایت گردد. شبیه‌سازی‌های عددی اثربخشی رویکرد پیشنهادی را نشان می‌دهند. الگوریتم بهینه‌سازی توان لیزر را با دقت تنظیم می‌کند تا دمای مورد نظر با حداقل خطا حاصل شود، در حالی که دمای بافت زیر حد ایمنی باقی می‌ماند. دقت مدل از طریق مقایسه با راه‌حل‌های تحلیلی برای موارد ساده‌تر تأیید شده است، که نشان‌دهنده استحکام و قابلیت اطمینان آن است. علاوه بر این، نمودار سطحی تغییرات دما در طول زمان، دیدگاه‌های ارزشمندی در مورد پاسخ پویا بافت به انرژی لیزر ارائه می‌دهد. این یافته‌ها پتانسیل ترکیب تکنیک‌های مدل‌سازی پیشرفته و الگوریتم‌های بهینه‌سازی را برای بهبود دقت و اثربخشی کاربردهای بالینی لیزر دندان برجسته می‌کنند.