تجزیه و تحلیل انتقال حرارت در بافت زنده چند لایه به روش نیمه تحلیلی باقی مانده های وزنی گلرکین

در این تحقیق، رفتار حرارتی بافت زنده در فرایند گرمادرمانی بوسیله منبع گرمایی الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار می گیرد. اگرچه معادله انتقال حرارت فوریه و غیر فوریه در بافت زنده تحت شرایط مرزی مختلف مطالعه شده است؛ اما، مطالعه بافت چندلایه با در نظر گرفتن اثرات غیرفوریه ای خصوصا به شکل تحلیلی و نیمه تحلیلی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر با استفاده از روش نیمه تحلیلی باقی مانده های وزنی گلرکین، معادلات انتقال حرارت غیرفوریه-ای تاخیر فاز دوگانه در بافت زنده چندلایه به همراه تومور حل شده است. نتایج نشان می دهد که چندلایه در نظر گرفتن بافت به همراه خواص مختص هر لایه، تاثیر به سزایی در توزیع دمای درون بافت خواهد داشت به طوریکه این اختلاف دما پس از گدشت 1800 ثانیه به 2 درجه سانتیگراد می رسد. همچنین، تاثیر عدد ورنوت بر توزیع دمای بافت نشان می دهد که با افزایش زمان آسایش شار، سرعت سیگنال دمایی کاهش می یابد و در نتیجه آن دمای تومور کاهش خواهد یافت. بررسی پارامترهایی مانند دمای سطح پوست و میزان پرفیوژن خون نشان می دهد که خنک کاری بیشتر دمای سطح پوست در طول فرایند گرمادرمانی موجب انتقال نقطه بیشینه دما به عمق بیشتری از بافت می گردد. همچنین کاهش پرفیوژن خون که در تومورهای هیپوکسی اتفاق می افتد موجب افزایش دما در تومور حین فرایند گرمادرمانی می گردد.