Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của thành phần đối lưu đến phân bố nhiệt độ trong mô sinh học
Tóm tắt
Chúng tôi giới thiệu một ấn tượng pha vào tham số thứ tự mô tả ảnh hưởng của dòng máu đến sự phân bố nhiệt độ trong mô được mô tả bởi phương trình Pennes một chiều, và sau đó thiết kế ấn tượng pha một cách thích hợp để tạo ra một phương trình Pennes sửa đổi với một tham số gradient (được biết trong lý thuyết hệ thống sinh học như là thành phần đối lưu) liên quan đến nhiệt độ được truyền bởi máu đang chảy. Sử dụng mô hình đã suy diễn, chúng tôi phân tích một cách lý thuyết sự phân bố nhiệt độ trong các mô sinh học chịu tác động của hai phương pháp gia nhiệt không gian khác nhau. Tính khả thi của kết quả của chúng tôi được minh họa bởi một trong những vấn đề truyền nhiệt sinh học điển hình thường gặp trong điều trị liệu pháp, làm nóng ung thư, phẫu thuật bằng laser, đánh giá tổn thương nhiệt, v.v. Phân tích ảnh hưởng của thành phần đối lưu lên sự phân bố nhiệt độ, chúng tôi nhận thấy rằng một mức gia nhiệt tối ưu cho một hệ sinh học có thể đạt được thông qua việc điều chỉnh thành phần đối lưu.
Từ khóa
#chuyển giao nhiệt #mô sinh học #phương trình Pennes #thành phần đối lưu #gia nhiệt tối ưuTài liệu tham khảo
F.C. Henriques, A.R. Moritz, Am. J. Pathol. 23, 431 (1947)
H.H. Pennes, J. Appl. Physiol. 1, 93 (1948)
J.A.J. Stolwijk, J.D. Hardy, Pflugers Arch. 291, 129 (1966)
E.H. Wissler, J. Physiol. (Paris) 63, 455 (1970)
A. Shitzer, R.C. Eberhart, Heat Transfer in Medicine and Biology (Plenum Press, New York, 1985)
M.J. Mantyla, J. Kuikka, A. Rekonnen, Brit. J. Radiol. 49, 335 (1976)
J.A. Surrell, R.C. Alexander, S.D. Cohle Jr FRL, R.A. Wehrenberg, J. Trauma. 27, 935 (1987)
W.P. Zhu, F.B. Tian, P. Ran, Int. J. Biomath. 5, 1250022 (2012)
J. Liu, L. Zhu, X.L. Xu, ASME J. Biomech. Eng. 122, 372 (2000)
G.T. Martin, H.F. Bowman, W.H. Newman, E.G. Cravalho, Adv. Biol. Heat Mass Transf. 18, 33 (1991)
A.M. Stoll, M.A. Chianta, J.R. Piergallini, Aviat. Space Env. Med. 50, 778 (1979)
R. Seip, E.S. Ebbini, IEEE Trans. Biomed. Eng. 42, 828 (1995)
A.M. Stoll, J. Invest. Dermatol. 69, 328 (1977)
E. Kengne, A. Lakhssassi, R. Vaillancourt, W.M. Liu, Eur. Phys. J. Plus 127, 89 (2012)
E. Kengne, A. Lakhssassi, R. Vaillancourt, Appl. Math. 3, 217 (2012)
A. Lakhssassi, E. Kengne, H. Semmaoui, Nat. Sci. 2, 131 (2010)
E.H. Wissler, J. Appl. Physiol. 85, 35 (1998)
R.B. Roemer, B.R. Paliwal, F.W. Hetzel, M.W. Dewhirst, Heat transfer in hyperthermia treatments: basic principles and applications, in Biological Physical and Clinical Aspects of Hyperthermia, edited by B.R. Paliwal, F.W. Hetzel, M.W. Dewhirst (AIP, New York, 1988) pp. 210-242
T.R. Gowrishankar, D.A. Stewart, G.T. Martin, J.C. Weaver, BioMed. Eng. On-Line 3, 1 (2004)
J. Erdmann, B. Lang, M. Seebass, IEEE Trans. Biomed. Eng. 46, 1129 (1999)
W. Wulff, IEEE Trans. Biomed. Eng. 21, 494 (1974)
H. Arkin, L.X. Xu, K.R. Holmes, IEEE Trans. Biomed. Eng. 41, 97 (1994)
H.G. Klinger, Bull. Math. Biol. 36, 403 (1974)
M.M. Chen, K.R. Holmes, Annu. NY Acad. Sci. 335, 137 (1980)
L.M. Jiji, S. Weinhaum, D.E. Lemons, ASME J. Biomech. Eng. 106, 331 (1984)
S. Weinhaum, L.M. Jiji, ASME J. Biomech. Eng. 107, 131 (1985)
J.W. Baish, ASME J. Biomech. Eng. 116, 521 (1994)
E.H. Wissler, ASME J. Biomech. Eng. 109, 226 (1987)
J. Lang, B. Erdmann, M. Seebass, IEEE Trans. Biomed. Eng. 46, 1129 (1999)
K.R. Holmes, Biological Structures and Heat Transfer, in Allerton Workshop on the Future of Biothermal Engineering (1997)
J. Liu, L.X. Xu, Int. J. Heat Mass Transf. 43, 2827 (2000)
N.L. Markee, K.L. Hatch, H.I. Maibach, R.L. Barker, P. Radhakrishnaiah, S.S. Woo, Textile Res. J. 60, 561 (1990)
J. Liu, L.X. Xu, IEEE Trans. Biomed. Eng. 46, 1037 (1999)
S. Weinbaum, L.M. Jiji, D.E. Lemons, ASME J. Biomech. Eng. 106, 321 (1984)
K.R. Diller, Adv. Heat Transfer 22, 157 (1992)
J.H. Li, H. Liang, Laser Medicine - Applications of Laser in Biology and Medicine (Science Press, Beijing, 1989)