Моделювання розподілу температурних градієнтів при взаємодії лазерного випромінювання з біологічною тканиною

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБаталія, Б. О.
dc.contributor.authorТерещенко, М. Ф.
dc.date.accessioned2024-03-11T12:51:32Z
dc.date.available2024-03-11T12:51:32Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractМоделювання теплових градієнтів у біологічних тканинах, при взаємодії з лазерним випромінюванням допомагає зрозуміти, як теплові потоки розподіляються в організмі та відображають зони нагрівання. Основні аспекти моделювання включають в себе параметри лазерного джерела, такі як довжина хвилі та потужність, початкові температурні умови тканин, а також використання спеціальних чисельних методів, які допомагають оптимально вирішувати рівняння теплопровідності та візуалізувати отримані результати. Розподіл температури в тканинах грає важливу роль у визначенні ефективності та безпеки лазерного лікування. Це дозволяє підібрати ефективні параметри лазерного випромінювання та режими опромінення для досягнення бажаного результату без негативних наслідків для пацієнта. Однак важливо враховувати, що реальна поведінка тканин у відповідь на лазерне випромінювання може бути складнішою через фізіологічні особливості кожної людини. Тому всі моделі та розрахунки повинні враховувати цю особливість і різноманітність, а також норми безпеки. Лазерне лікування повинно проводитися під контролем кваліфікованих фахівців, зокрема лікарів, які мають відповідні знання і досвід у галузі медицини. Такий підхід допомагає забезпечити безпеку та ефективність лазерних процедур для пацієнтів. Моделювання розподілу теплових градієнтів тканин при взаємодії з лазерним випромінюванням грає важливу роль у розвитку сучасної медицини та наукових дослідженнях та забезпечує ефективність порівняно з отриманими експериментальними даними. Воно допомагає покращити розуміння теплових процесів у біологічних тканинах і забезпечити безпеку пацієнтів, що отримують лазерне лікування. В даній роботі проведено експерименти з впливу лазерного опромінення на біологічну тканину, а також моделювання змін температурних градієнтів при впливі лазерного опромінення на біологічну тканину, використовуючи різні моделі тепломасообміну, за допомогою програмного середовища Matlab. В результаті моделювання в даній роботі отримані картини змін градієнтів температур, які порівнюють з експериментально отриманими даними, а також проаналізовані похибки моделей Пеннеса та методів кінцевих елементів, кінцевих різниць.
dc.description.abstractotherModeling thermal gradients in biological tissues, when interacting with laser radiation, helps to understand how heat flows are distributed in the body and reflect heating zones. The main aspects of the simulation include the parameters of the laser source, such as the wavelength and power, the initial temperature conditions of the tissues, as well as the use of special numerical methods that help to optimally solve the heat conduction equations and visualize the obtained results. Temperature distribution in tissues plays an important role in determining the effectiveness and safety of laser treatment. This allows you to choose effective parameters of laser radiation and irradiation modes to achieve the desired result without negative consequences for the patient. However, it is important to consider that the actual behavior of tissues in response to laser radiation may be more complex due to the physiological characteristics of each person. Therefore, all models and calculations must take into account this feature and diversity and take into account safety regulations. Laser treatment should be carried out under the supervision of qualified specialists, in particular doctors who have relevant knowledge and experience in the field of medicine. This approach helps ensure the safety and effectiveness of laser procedures for patients. Modeling the distribution of tissue thermal gradients when interacting with laser radiation plays an important role in the development of modern medicine and scientific research and provides efficiency compared to the obtained experimental data. It helps to improve the understanding of thermal processes in biological tissues and to ensure the safety of patients receiving laser treatment. In this work, experiments were conducted on the effect of laser irradiation on biological tissue, as well as modeling of changes in temperature gradients during the effect of laser irradiation on biological tissue, using various models of heat and mass transfer, using the Matlab software environment. As a result of the modeling in this work, the patterns of changes in temperature gradients were obtained, which were compared with the experimentally obtained data, the errors of Pennes models and finite element methods, finite differences were analyzed, and conclusions were drawn.
dc.format.pagerangeС. 93-99
dc.identifier.citationБаталія, Б. О. Моделювання розподілу температурних градієнтів при взаємодії лазерного випромінювання з біологічною тканиною / Баталія Б. О., Терещенко М. Ф. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 66(2). – С. 93-99. – Бібліогр.: 18 назв.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65415
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2023, Вип. 66(2)
dc.subjectтепловий градієнт
dc.subjectлазерне випромінювання
dc.subjectмоделювання процесу теплопередачі
dc.subjectтеплові властивості біологічних тканин
dc.subjectтеплопровідність
dc.subjectрозподіл температури
dc.subjectмоделі тепломасообміну Пеннеса
dc.subjectметод кінцевих елементів
dc.subjectметод кінцевих різниць
dc.subjectPDE Toolbox
dc.subjectthermal gradient
dc.subjectlaser simulation
dc.subjectmodeling of the heat transfer process
dc.subjectthermal power of biological tissues
dc.subjectthermal conductivity
dc.subjecttemperature distribution
dc.subject.udc681.2.082:615.849.19
dc.titleМоделювання розподілу температурних градієнтів при взаємодії лазерного випромінювання з біологічною тканиною
dc.title.alternativeModeling of temperature gradients during the interaction of laser radiation with biological tissue
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
P.93-99.pdf
Розмір:
833.77 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 66(2)