بررسی اثر نانو ذرات مختلف بر سرمادرمانی با استفاده از مدل انتقال گرما غیر فوریه

جراحی با سرمایش یا انجماد، یک روش درمانی است که از آن برای از بین بردن بافت های نامطلوب و بدخیم در میان بافت ها و اعضای سالم استفاده می شود. با اضافه شدن نانو سیال به بخش بافت معیوب، می توان اثربخشی این روش را افزایش داد. در این پژوهش، اثر نانو سیالات مختلف و غلظت آن ها در بافت بر انجماد و توزیع دما، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ابتدا تفاوت بین حالت فوریه و غیر فوریه معادله دما بررسی می شود و از حالت غیر فوریه معادله دما برای بررسی اثر نانو سیال بر انجماد بافت، استفاده می شود. برای حل معادلات دما با تغییر فاز، از روش انتالپی استفاده خواهد شد. نتایج نشان می دهند که با اضافه شدن نانو سیال به دلیل افزایش در مقدار ضریب رسانایی گرمایی، پیشروی سرمایش بیشتر شده و در زمان یکسان، دمای هر نقطه نسبت به حالت بدون نانو سیال مقدار کمتری دارد. همچنین تزریق نانو سیال، منجر به افزایش نرخ سرمایش می شود (افزایش بیش از 40 % با تزریق نانو سیال Ag). همچنین نشان داده شده است که هر چه ضریب رسانایی گرمایی نانو ذرات و یا غلظت نانو ذرات در بافت بیشتر باشد، دمای بافت پایین تر آمده، نرخ سرمایش بیشتر شده و در نتیجه آسیب بیشتری به تومور وارد می شود.

Keywords:

بافت بیولوژیک , سرما درمانی , نانو سیال , غیر فوریه