تحلیل حرارتی بافت در اثر انتشلر امواج آلتراسوند کانونی تقویت شده(hifu)

چکیده استفاده از امواج فراصوت کانونی با شدت بالا، یکی از روش های درمان سرطان می باشد. بالا رفتن دما در بافت زنده در اثر گرمایش ممکن است منجربه پدیده های انعقاد، تبخیر و کربونیزاسیون شود که هریک به نوبه خود باعث بروز صدماتی بعضا" جبران ناپذیر در بافت می شود. برای یافتن پارامترهای موثر در بهبود عمل به روش امواج فراصوت کانونی با شدت بالا و جلوگیری از آسیب رسیدن به بافت های سالم لازم است که دمای نقاط مختلف را پیش بینی نمود، تا با انتخاب مناسب منبع تولید امواج فراصوت، توان، فرکانس، شدت ورودی و مدت زمان تابش بتوان با تولید حرارت لازم در نقطه کانونی بافت سرطانی را از بین برد بدون آنکه به بافت های سالم اطراف آسیبی وارد شود. در این تحقیق معادلات کامل موج شامل سه معادله پیوستگی، مومنتوم و معادله غیرخطی حالت به روش تفاضل محدود حوزه زمان مدل شده اند. همچنین جذب امواج اکوستیک درون بافت به معادلات پیوستگی و مومنتوم افزوده شده است. همچنین برای دقیق تر شدن شبیه سازی از شرط مرزی لایه کاملا" جاذب به عنوان شرط مرزی معادلات صوت استفاده شده است. در ادامه برای تحلیل حرارتی امواج فراصوت درون بافت از معادله زیست-گرمایی پنس استفاده و معادله به روش عددی صریح تفاضل محدود حل شده است. هدف در این تحقیق ارائه شبیه سازی دقیق انتشار امواج فراصوت درون بافت و تحلیل حرارتی بافت است. از نتایج برجسته این تحقیق می توان به این نکته اشاره کرد که اگر فرکانس منبع صوتی متمرکز شده در ناحیه فرکانسی میان 0.8mhz تا 1.5mhz باشد، شدت تغییرات دما نسبت به زمان در کانون بسیار بیشتر از خارج از این محدوده فرکانسی است. همچنین این تحقیق، به بررسی پارامترهای کاربردی و موثری مانند فرکانس موج فراصوت و شدت آن، برای بالا بردن کیفیت عمل جراحی پرداخته است و تحلیل حرارتی دقیقی برای کنترل بهتر فرایند عمل جراحی ارائه داده است.