مدلسازی گرمای القاء شده در عصب در اثر تابش لیزر کم توان Nd: YAG به روش شبیه سازی نرم افزار کامسول

تا کنون مطالعات مختلفی برای بررسی اثر لیزرهای کم توان بر روی سلول های عصبی و درک مکانیسم های اثر آن انجام شده است. همچنین مطالعات گسترده ای امکان جهت دادن به رشد رشته عصبی به وسیله تابش لیزرهای کم توان را نشان داده اند، اثری که مربوط به هدایت نوری عصبی می شود. پارامترهای تابشی مختلف لیزر همچون طول موج، شدت، قطر باریکه، و نوع پروفایل باریکه لیزری در این اثر نقش بالقوه ای دارند. اما، مکانیسم فیزیکی آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است. تعدادی از این تحقیقات نشان داده اند که مدولاسیون نورون ها یا سلول های عصبی به هنگام تابش لیزرهای کم توان مستقل از اثرات حرارتی است. مطالعاتی هم مکانیسم های ترمودینامیکی را به عنوان مکانیسم های احتمالی درگیر مطرح کرده اند. این مطالعه با هدف مدلسازی تولید گرما و انتقال حرارت در بافت عصب برای بررسی اولیه آنچه به دنبال تابش لیزر کم وان Nd: YAG اتفاق می افتد، اجرا شده است.

این مدلسازی با استفاده از نرم افزار شبیه سازی COMSOL برای بررسی اثر حرارتی ناشی از تابش لیزر برروی هدایت نورون عصبی در یک مدل فانتوم انجام گردید.

نتایج این مطالعه شبیه سازی نیز نشان داد که به هنگام تابش لیزر 100 میلی وات با طول موج 1064 نانومتر بر روی مسیر رشد نورون، حرارت تولید شده در بافت و محیط مدل شده و گرادیان های دمایی، کمتر از یک درجه سانتی گراد تولید شده است.

این مطالعه مدلسازی توزیع حرارتی القاء شده به دنبال تابش لیزر در بافت بیولوژیک عصب نشان داد برهمکنش لیزرهای کم توان Nd:Yag در بافت عصب از نوع غیرحرارتی است و قابلیت انجام مدلسازی برای درک بهتر دیگر برهمکنش های لیزر تابی در بافت ها وجود دارد.