مدل سازی اثر لیزر بر بافت کبد با روش المان محدود با دو لیزر نئودیمیم یاگ و دیود لیزر

گرما درمانی بینابینی القا شده توسط لیزر (Laser Interstitial Thermo Therapy-LITT) یک روش گرما درمانی به صورت حداقل تهاجمی (minimally invasive) برای درمان تومو رهای سرطانی است. استفاده از لیزر مزایای زیادی بر روش های جراحی دارد که از آن جمله می توان به افزایش دقت، خونریزی کمتر و دس تکاری کمتر بافت اشاره کرد. LITT یک روش درمانی موثر است ولی محدودیت هایی دارد. یکی از دلایل این محدودیت ها، عدم وجود مدل دقیقی برای پیش بینی میزان آسیب به بافت می باشد. از این رو مدل کردن بهینه اثر لیزر بر بافت برای بهتر شدن درمان و حفظ بافت سالم، امری ضروری است. هدف از این مقاله ارائه مدلی برای شبیه سازی اثر لیزر در بافت کبد با لیزر های نئودیمیم یاگ (Nd:YAG) با طول موج 1064 نانومتر و لیزر دیودی با طول موج 850 نانومتر بوده است. برای این کار، دو مدل سه بعدی طراحی شد. مدل اول به صورت مکعبی و تک لایه است که خصوصیات تومور را داراست. مدل دوم مکعبی و سه لایه به صورت یک لایه تومور و دو لایه سالم در بالا و پایین آ ن می باشد. از روش مونت کارلو برای انتشار نور در بافت استفاده گردید. سپس روش المان محدود برای مدل کردن معادله پنس (Pennes) برای افزایش دما در بافت به کار گرفته شد و در نهایت میزان آسیب به بافت توسط معادله آرتیوس (Arrhenius) محاسبه گردید. نتایج: در طول موج 850 نانومتر با اعمالگر عمودی بیشترین میزان گرما در بافت ایجاد می شود. همچنین کمترین میزان گرما با اعمالگر افقی در طول موج 1064نانومتر ایجاد می شود. بر همین اساس هم بیشترین میزان آسیب در طول موج 850 نانومتر رخ می دهد و از این رو زمان تابش کمتری برای رسیدن به میزان آسیبی مشخص در این طول موج نسبت به طول موج 1064 نانومتر نیاز است.

کلیدواژه ها:

، LITT ، روش المان محدود ، اثر لیزر بر بافت ، روش مونت کارلو ، لیزر دیودی ، لیزر نئودیمیم یاگ