تخمین تغییرات دما در ساختار سه بعدی پوست سه لایه معادله انتقال گرمای زیستی پنس بر اثر تابش لیزر در سطح میکرو و نانو

یکی از کاربردهای امروزی لیزر در پزشکی افزایش دمای پوست با هدف درمانی است. شبیه سازی عددی روش مناسبی را برای تخمین تغییرات دما در سه لایه مختلف پوست فراهم می کند که امکان اندازه گیری مستقیم این تغییرات دما توسط دستگاه های موجود در شرایط میکرو و نانو ممکن نیست.
مدل پوست سه لایه ای در سه بعد به عنوان محیط بررسی، تابش پرتوی لیزر به عنوان منبع تولید حرارت و یک رگ مرکزی به عنوان عامل اثرگذار بر دمای عمقی ترین لایه پوست در نظر گرفته شدند. اطلاعات مربوط به پوست واقعی و شکل تعدیل شده ای از معادله انتقال گرمای زیستی پنس برای به دست آوردن تخمینی از تغییرات دمای لایه های مختلف پوست در شرایط میکرو مورد استفاده واقع شدند. علاوه بر این از مدل اختلاف فاز دوگان برای انجام محاسبات مشابه در سطح نانو استفاده شد.
‎ بر اساس این مدل، دما در لایه های مختلف پوست از سطح تا عمق با شیب متفاوتی در هر لایه در شرایط میکرو و نانو کاهش می یابد. همچنین دما در سطح پوست با دور شدن از مرکز تابش لیزر روند کاهشی دارد. چرخش کانون لیزر در محیط یک دایره در سطح پوست سبب شد تا در هر دو شرایط محاسباتی (میکرو و نانو) دمای بافت پوست در هر نقطه مرحله به مرحله شروع به افزایش کند. شیب تغییرات دما در لایه حاوی رگ خونی نسبت به دو لایه فوقانی از شیب ملایم تری برخوردار بود.
میزان تغییرات دما در لایه های مختلف پوست از لایه ای به لایه دیگر در شرایط میکرو و نانو با هم متفاوت است و حضور رگ خونی در لایه تحتانی پوست تا حدود زیادی از شدت دمای لیزر در این لایه می کاهد.