مطالعهی عددی دینامیک میکروحباب تحت امواج مافوق صوت و تاثیر آن بر فرسایش حرارتی بافت زیستی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 6، دوره 54، شماره 11، بهمن 1401، صفحه 2561-2582 اصل مقاله (3.6 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2023.21626.7480 | ||
| نویسندگان | ||
| قاسم حیدری نژاد* 1؛ افسانه مجری2؛ حسین عزیزی سرملی1 | ||
| 1دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 2دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| امواج مافوق صوت متمرکز شدتبالا یا بهطور اختصار هایفو روشی غیرتهاجمی است که کاربردهای درمانی فراوانی را در اختیار پزشکان قرار میدهد. یکی از روشهای افزایش بهرهوری هایفو، استفاده از مادهی حاجب لوویست است که از میکروحبابها تشکیل شدهاست. در این مطالعه ابتدا میدان فشار هایفو از معادلهی هلمهولتز برای انتشار خطی امواج مافوق صوت مشخص میشود. پس از تعیین فشار ایجادشده، اثرات گرمایی ناشی از تزریق میکروحباب از طریق معادلهی کلر-مکسس محاسبه میگردد. برای بررسی توزیع دما در بافت از معادلهی انتقال حرارت زیستی پنس استفاده شدهاست. نتایج شبیهسازی حاضر نشان میدهد که در حضور میکروحباب تحت تاثیر میدان فشار هایفو، افزایش بسامد و توان اعمالی باعث افزایش مقدار منابع گرمایی ناشی از نوسان میکروحباب میشود. تاثیر تزریق میکروحباب در افزایش دمای بافت زیستی بهطرز چشمگیری محسوس است. در دامنهی فشار 2/54 مگاپاسکال، دمای بافت در نقطهی کانونی، برای حالتی که میکروحباب با شعاع اولیهی 50 میکرومتر تزریق میگردد، 8/28 درجهی سانتیگراد افزایش مییابد. در صورتی که با تزریق میکروحباب با شعاع اولیهی 2 میکرومتر دمای بافت 57/72 درصد بیشتر از حالت قبل افزایش پیدا میکند. این در حالی است که دمای این نقطه در شرایط مشابه در غیاب میکروحباب، تنها 5/42 درجهی سانتیگراد افزایش مییافت. در نهایت مدل آرنیوس نشان داد که حضور میکروحباب با شعاعهای اولیهی مختلف باعث افزایش حجم بافتمردگی تا حدود 38 درصد شدهاست. | ||
| کلیدواژهها | ||
| امواج مافوق صوت متمرکز؛ بافت زیستی؛ دینامیک میکروحباب؛ فرسایش حرارتی؛ شبیهسازی عددی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,036 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,029 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,374,314 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,932,247 |