شبیه سازی پروفیل حرارتی پستان نرمال و سرطانی توسط نرم افزار فلوئنت

Abstract

زمینه و هدف: به خوبی شناخته شده است که تفاوت در مصرف انرژی برای بافت‌های سالم و سرطانی وجود دارد. این تفاوت‌ها منجر به تغییرات کوچک ولی مشخص در دمای محلی می‌شود، به همین دلیل تصویر برداری حرارتی مادون قرمز (ترموگرافی) در تشخیص انواع مختلفی از سرطان از جمله سرطان پستان کاربرد دارد. در کشور ما به دلیل وجود برخی از مشکلات گوناگون از جمله مسائل فرهنگی و اعتقادی داشتن نمونه تصاویر حرارتی از پستان مشکل بوده و در حال حاضر رسیدن به داده‌های مناسب امری زمان بر خواهد بود. به منظور صحت سنجی الگوریتم‌های تشخیص سرطان از روی تصاویر ترموگرافی، نیاز به شبیه سازی پروفیل حرارتی فوق به عنوان یک پایگاه داده احساس می‌شود. یکی از راه‌ها جهت به دست آوردن پایگاه داده مطلوب استفاده از تصاویر حرارتی شبیه سازی شده از پستان به وسیله کامپیوتر است.

روش کار: روش انجام این کار به این صورت است که ابتدا با استفاده از نرم افزارهای آماری اطلاعات نقطه به نقطه از حجم پستان را به دست آورده، سپس به مش‌بندی آن با استفاده از نرم افزار گمبیت می‌پردازیم، پس از آن مش ایجاده شده را وارد نرم افزار فلوئنت کرده و به شبیه سازی پستان نرمال پرداخته می‌شود. سپس تومور با قطر مشخص 2 سانتی متر به شکل کره در عمق مشخص 6 سانتی متری قرار داده می‌شود و پروفیل حرارتی شبیه سازی شده از یک پستان سرطانی به دست خواهد آمد. همچنین این تومور را در عمق‌های مختلف قرار داده و تغییرات دمایی روی سطح پوست را مورد ارزیابی قرار خواهیم داد.

یافته‌ها: به وضوح مشخص می‌شود که وجود تومور تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی پروفیل حرارتی شبیه سازی شده از پستان خواهد داشت. با این روش بدون داشتن تجهیزات پیشرفته حرارتی می‌توان انواع مختلفی از پستان‌های سرطانی را شبیه سازی کرده و جهت بهبود تجهیزات حرارتی، کالیبراسیون الگوریتم‌های تشخیصی و همچنین اعتبار سنجی از آن‌ها به کار برد.

نتیجه‌گیری: از روی پروفیل حرارتی شبیه سازی شده مشخص می‌شود که وجود تومور و عارضه، توزیع حرارتی بر روی سطح پستان را بر هم می‌زند.