شبیه‌سازی عددی گرما درمانی سیال مغناطیسی، با استفاده از میدان مغناطیسی متغیر، تحت تأثیر انتقال حرارت جابه‌جایی

Abstract

در این تحقیق، تحلیل عددی در ارتباط با اثر گرمادرمانی (افزایش دمای بدن) با استفاده از نانوذرات مغناطیسی فریت پلاتینیوم و در شرایط متغیر میدان مغناطیسی برای درمان سرطان پوست انجام شده است. حل عددی برای تحلیل مسئله انتقال گرمای زیستی و همچنین القای مغناطیسی در تومور استوانه‌ای پوست، درون بافت سالم با در نظر گرفتن تبخیر سطحی پوست و انتقال حرارت جابجایی سطح پوست ارائه گردیده است. نتایج کار با مطالعات پیشین مقایسه شده و صحت نتایج عددی تائید می‌شود. معادله انتقال حرارت زیستی برای پیش‌بینی افزایش دما با توجه به مشخصه‌های نانوذرات مغناطیسی، میدان مغناطیسی و خصوصیات بافت و شرایط محیطی به کار می‌رود. نتایج نشان می‌دهد که بین پارامترهای مؤثر بر تغییر دما، تغییرات قطر اهمیت بیشتری داشته و تأثیر فراوانی در گرمادرمانی دارد. همچنین از نتایج کار مشخص شده که، با افزایش ضریب انتقال گرمای جابجایی، میدان دمایی در راستای محوری (ارتفاع از سطح پوست) بافت کاهش یافته و از اثرات گرمادرمانی کاسته می‌شود. بنابراین گرمادرمانی در شرایط جابجایی آزاد محیطی مؤثرتر است. همچنین با تغییرات مقدار ضریب انتقال حرارت جابجایی، محل بیشینه دما درون تومور تغییر می‌کند. همچنین مشخص شده میزان تبخیر سطحی پوست، تأثیر کمی در فرایند گرمادرمانی دارد.