Идентификация математических моделей нагрева тканей без контактных измерений. Экспериментальная отработка


DOI: 10.34759/tpt-2019-11-12-550-555

Авторы

Семенов Д. С.1*, Ненарокомов А. В.2**, Будник С. А.

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Кафедра 601 «Космические системы и ракетостроение»,

*e-mail: semenov_ds@icloud.com
**e-mail: nenarokomovav@mai.ru

Аннотация

Прогнозирование и оптимизация тепловых процессов в биологических тканях пред­полагает точное определение параметров математической модели. В работе описана экс­периментальная отработка методики идентификации на примере одномерной модели ла­зерной гипертермии поверхностных опухолей. По регистрации температурного отклика на внешнее воздействие восстановлены коэффициент теплоотдачи непрозрачного мате­риала и амплитуда теплового потока лазера.

Ключевые слова:

теплообмен в биологических тканях, обратные задачи теплообме¬на, моделирование теплопереноса.

Библиографический список

  1. Rossmann C., Haemmerich D. Review of temperature dependence of thermal properties, dielectric properties, and perfusion of biological tissues at hyperthermic and ablation temperatures // Crit Rev Biomed Eng. 2014. V. 42. N 6. P. 467-492. https://doi.org/10.1615/critrevbiomedeng.201 5012486

  2. Panych L.P., Madore B. The physics of MRI safety // J. Magn. Reson. Imaging. 2018. V. 47. N 1. P. 28-43. https://doi.org/10.1002/jmri.25761

  3. Kinsht N.V., Kinsht D.N. Hemodynamics and heat transfer in controlled whole-body hyperthermia: Modeling of Processes // J. Eng. Phys. Thermophys. 2008. V. 81. N 6. P. 1188-1197. https://doi.org/10.1007/s10891-009-0142-8

  4. Sluilman Z.P., Khusid B.M., Fain I.V. Theoretical analy­sis of thermal processes in living biological tissue under lo­cal hyperthermia. II. Analysis of temperature fields in local SHF hyperthermia with regrad for nonstationary nonlinear tissue perfusion // J. Eng. Phys. Thermophys. 1995. V. 68. N 3. P. 367-373.

  5. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Ненарокомов А.В.

  6. Обратные задачи в исследовании сложного теплообме­на. М.: Янус-К, 2009. 300 c.

  7. Ненарокомов А.В., Семенов Д.С., Домбровский Л.А.

  8. Идентификация математических моделей теплообмена с использованием бесконтактных измерений // Тепло­вые процессы в технике. 2018. Т. 10. № 7-8. С. 354-360.

  9. Лучаков Ю.И., Шабанов П.Д. Перенос тепла в коже // Обзоры по клинической фармокологии и лекарственной терапии. 2017. Т. 1. № 15. С. 68-71. https://doi.org/10.178 16/RCF15168-71

  10. Ураков А.Л. Инфракрасная термография и тепловая томография в медицинской диагностике: преимущества и ограничения // Вестник здоровье и образование в XXI ве­ке. 2013. Т. 11. № 15. С. 1-7.

  11. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В.

  12. Экстремальные методы решения некорректных задач и их приложения к обратным задачам теплообмена. М.: Наука, 1988. 287 с.

  13. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Ненарокомов А.В.

  14. Идентификация математических моделей сложного теплообмена. М.: МАИ, 1999. 259 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024