سرطان رشد و گسترش کنترل نشده سلول‌ها می‌باشد. یک راه حل شایع در درمان سرطان، در معرض گرما قرار‌دادن تومور است. در این مقاله جهت اینکه مشکل پاسخ آنی تغییرات به گسیل شار گرمایی در درمانهای زیستی برطرف شود، از مدل غیر فوریهای استفاده میشود. یک ایراد دیگر که در معادلات گرمایی زیستی وجود دارد عدم تاثیر جهت جریان خون روی توزیع دما است. در این مطالعه از دو مدل انتقال گرمای زیستی، مدل محیط متخلخل و مدل پنس در دو حالت فوریهای و غیر‌فوریه‌ای، جهت پیش‌بینی دمای یک بافت خاص با هندسه کروی، استفاده میکنیم. معادلات حاکم با روش المان محدود توسط نرم افزار COMSOL حل شده است. این مطالعه در دو اندازه و سرعت جریان خون در ضرایب تخلخل و پراکندگی مختلف، بررسی میشود. تعادل گرمایی در اندازههای کوچک خون، مشاهده میشود. نتیجه جالب توجه در حالت غیر‌فوریه‌ای مدل پنس رخ میدهد،که پس از پایان اعمال شار گرمایی، دمای بافت ثابت میماند. با افزایش ضریب تاخیر زمانی دمای بافت تقریبا مستقل از ضریب پراکندگی شده، به طوری‌که با ضریب تاخیر زمانی 10 ثانیه دمای بافت در محدوده 38 درجه سلسیوس، ثابت میماند.
Pennes H.H., Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Forearm. Journal of Applied Physiology,1,pp.93-122, 1948.
Wulff W., The energy conservation equation for living IEEE Trans. Biomed. Eng, Vol. 21, pp. 494-499, 1974.
Weinbaum S., Jiji L.M. and Lemons D.E., Theory and experiment for the effect of vascular microstructure on surface tissue heat transfer. Biomech. Eng.: Trans. ASME, Vol. 106, pp. 321–330, 1984.
Jiji L.M., Weinbaum, S. and Lemons D.E., Theory and experiment for the effect of vascular microstructure on surface tissue heat transfer. Biomech. Eng.: Trans. ASME , Vol. 106, pp. 331–341, 1984.
Weinbaum S., Jiji L.M., A new simplified bioheat equation for the effect of blood flow on local average tissue temperature. Biomech. Eng.: Trans. ASME , Vol. 107, pp. 131–139, 1985.
Baish J.W., Ayyaswamy P.S., Foster K.R., Heat transport mechanisms in vascular tissues: a model comparison. Biomech. Eng.: Trans. ASME, Vol. 108, pp. 324–331, 1986.
Diao C., Zhu L. and Wang H., Cooling and Rewarming for Brain Ischemia or Injury: Theoretical Analysis. Annals of Biomedical Engineering. 31, pp. 346–353, 2003.
Arkin H., Xu L.X. and Holmes R., Recent developments in modeling heat transfer in blood perfused tissues, IEEE Trans. Biomed. Eng. Vol. 41, pp. 97–107, 1994.
Kaminski , Hyperbolic heat conduction equation for material with a non-homogenous inner structure. ASME J. Heat Transfer. Vol. 112, pp. 555–560, 1990.
Roetzel W., Putra N and Das S.K., Experiment and analysis for non-fourier conduction in materials with non-homogeneous inner structure, J. Therm.Sci. Vol. 42, pp. 541–552, 2003.
Liu , Preliminary survey on the mechanisms of the wave-like behaviors of heat transfer in living tissues. Forsch. Ingenieurwesen/Eng. Vol. 66, pp. 1–10, 2000.
Liu K.C and Cheng P.J, Finite Propagation of Heat Transfer in a Multi Tissue, Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 22, No. 4, pp. 775-782, 2008.
Dutta , and Kundu B., Two-dimensional closed-form model for temperature in living tissues for hyperthermia treatments, Journal of Thermal Biology. Vol. 71, pp. 41-51, 2018.
Gupta P and Srivastava A., Non-Fourier transient thermal analysis of biological tissue phantoms subjected to high intensity focused ultrasound, J. of Heat and Mass transfer. Vol. 136, pp. 1052–1063, 2019.
Goudarzi P., and Azimi A., Numerical simulation of fractional non-Fourier heat conduction in skin tissue, Journal of Thermal Biology. 84, pp. 274-284, 2019.
شریعتمدار طهرانی م.، شاهمردان م.، کیهانی م.م.، محمدیون م.، تخمین توان منبع گرمایی مورد نیاز جهت گرمادرمانی تومور سینه با استفاده از روش معکوس. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 50، ش. 3، ص 125-134، 1399.
Roetzel W and Xuan Y, Transient response of the human limb to an external stimulant, Int. J. Heat Mass Transfer. 41, pp. 229–2739, 1998.
Hong K, Shih T.C and Lin W.L, Analytical analysis of the Pennes bioheat transfer equation with sinusoidal heat flux condition on skin surface, Medecal Eng and phys. Vol. 29, No 9, pp. 946–953, 2007.
Khaled A., Vafai K., The role of porous media in modeling flow and heat transfer in biological tissues, J. Heat Mass Transfer. Vol. 46, pp. 4989–5003, 2003.
Yuan P., Numerical analysis of temperature and thermal dose response of biological tissues to thermal non-equilibrium during hyperthermia therapy, Eng. Phys. Vol. 30, pp. 135–143, 2008.
Baish J.W., Foster K.R and Ayyaswamy P.S, Perfused phantom models of microwave irradiated tissues, Biomech. Eng.: Trans. ASME. Vol. 108, pp. 239–245, 1986.
Yuan P., Numerical analysis of an equivalent heat transfer coefficient in a porous model for simulating a biological tissue in a hyperthermia therapy, J. Heat Mass Transfer Vol. 52, pp. 1734–1740, 2009.
Yuan P., Yang CS and Liu SF, Temperature analysis of a biological tissue during hyperthermia therapy in the thermal non-equilibrium porous model, J. Therm.Sci. Vol. 78, pp. 124–131, 2014.
Incropera F.P and Dewitt D.P, Introduction to heat transfer. John Wiley & Sons, Australia,
Özisik M. N and Tzou, D. Y., On the Wave Theory in Heat Conduction. Journal of Heat Transfer, Vol. 116, No. 3, pp. 526– 535, 1994.
Liu K.C., Thermal propagation analysis for living tissue with surface heating, J. Therm. Sci, Vol. 47, pp. 507–513, 2008.
مهربانیان, کاظم, & عباس نژاد, علی. (1401). آنالیز دمایی بافت زیستی بر اساس مدل انتقال گرمای اصلاح شده در محیط متخلخل. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 52(1), 283-291. doi: 10.22034/jmeut.2021.45721.2887
MLA
کاظم مهربانیان; علی عباس نژاد. "آنالیز دمایی بافت زیستی بر اساس مدل انتقال گرمای اصلاح شده در محیط متخلخل". مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 52, 1, 1401, 283-291. doi: 10.22034/jmeut.2021.45721.2887
HARVARD
مهربانیان, کاظم, عباس نژاد, علی. (1401). 'آنالیز دمایی بافت زیستی بر اساس مدل انتقال گرمای اصلاح شده در محیط متخلخل', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 52(1), pp. 283-291. doi: 10.22034/jmeut.2021.45721.2887
VANCOUVER
مهربانیان, کاظم, عباس نژاد, علی. آنالیز دمایی بافت زیستی بر اساس مدل انتقال گرمای اصلاح شده در محیط متخلخل. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1401; 52(1): 283-291. doi: 10.22034/jmeut.2021.45721.2887
)