مقدمه: هایپرترمی با لیزر یکی از امیدبخشترین شیوه های غیرتهاجمی درمان سرطان است. افزودن نانومیله های طلا به بافت باعث بهبود قابل توجه در فرآیند درمان میشود. کنترل دما به منظور افزایش دما و حفظ بافت سالم درطی فرآیند درمان الزامی است. در این مقاله فرآیند درمان سرطان پوست با لیزر و نانومیله های طلا شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در این مقاله برای اولین بار توزیع دما در بافت پس از توقف تابش لیزر مورد بررسی قرار گرفته است.
نظریه و روش: تومور و دامنۀ فیزیکی به صورت استوانه هایی به ترتیب با شعاع و ارتفاع (5 ،10) و (10 ،20) میلی متر درنظر گرفته شده و نانومیله های طلا با غلظت 001/0 درصد و به طور یکنواخت در ناحیۀ تومور توزیع شده است، سپس ناحیۀ تومور تحت تابش لیزر با شدت W/cm2 1 قرار گرفته است. شبیه سازی ها براساس حل همزمان معادلۀ بیوگرمایی، معادلۀ آرنیوس و با درنظرگرفتن جذب نور لیزر در تومور، نانومیله های طلا و بافت بیمار و با به کاربردن مدل کریبیج-ولمر و با روش المان محدود FEM انجام شده است. در شبیه سازی ها تأثیر پراکندگی نور لیزر، گرمای متابولیک، رسانش بافت و تومور و نیز نرخ پرفیوژن خون درنظرگرفته شده است.
یافته ها: نتایج تحقیقات نشان میدهد که بیشترین مقدار افزایش دما در سطح و در مرکز تومور وجود دارد و دما در این ناحیه تا 98 درجۀ سانتیگراد افزایش می یابد و با دورشدن از این نقطه در راستای شعاعی و راستای محور z میزان افزایش دما کاهش می یابد. همچنین نقطۀ مرکزی دارای بیشترین شیب افزایش کسر تخریب می باشد و این شیب همانند دما با دور شدن از نقطۀ فوق کاهش می یابد. نتایج بررسی تأثیر شدت و زمان تابش لیزر نشان داد که این دو کمیت تأثیر زیادی در فرآیند درمان دارند به طوریکه انتخاب نادرست آنها می تواند منجربه عدم تخریب کامل تومور شود. همچنین نتایج نشان داد که مقدار دما پساز توقف تابش لیزر کاهش پیدا میکند و دمای تمام نقاط بافت و تومور پس از 80 ثانیه از توقف تابش به کمتر از 44 درجۀ سانتیگراد می رسد که دمایی ایمن برای بافت می باشد.
بازنشر اطلاعات | |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |