بررسی انتقال حرارت لیزر در بافت پوست

امروزه به کارگیری لیزر درجراحی و درمان، گستره وسیعی از پژوهش های محققان و دانشمندان را به خود اختصاص داده است. یکی از مهم ترین خصوصیات رفتاری لیزر به هنگام برخورد با بافت، اثرات گرمایی و حرارتی آن می باشد.

در این پژوهش با توسعه حل تحلیلی و محاسباتی معادلات حاکم بر انتقال حرارت در بافت پوست سر به هنگام برخورد باریکه لیزر با آن، نتایج قابل ملاحظه ای جهت هدایت گرمایی و کنترل دقیق توزیع دما در بافت و اثرات ناشی از آن حاصل گردید به نحوی که با حداقل آسیب به بافت های سالم در مجاورت سلول ها وتومورهای بدخیم، درمان به شکل موثر صورت پذیرد.

پاسخ و نمودار به دست آمده از تغییرات دما برای عمق لایه اپیدرمیس و مدت زمان تابش، حاکی از این مطلب می باشد که باتوجه به پایین بودن سطح گرمای ویژه در بافت پوست سر، به کارگیری لیزرهای با توان بیش از 650 میلی وات آسیب حرارتی در بافت سالم را پیش روی خواهد داشت. مدل سه بعدی یافته شده به صراحت نشان می دهد که با افزایش زمان تابش به سرعت در عمقی حدود 100میکرومتر از لایه اپیدرم بیشینه جذب حرارت صورت می گیرد و تغییر دما تا حد20 درجه کلوین خواهد بود. نتایج نشان می دهد که با درنظرگرفتن اثرمتابولیسم سلولی، افزایش دما در ناحیه اپی درمیس را شاهد خواهیم بود، اما، با استفاده از مدل جریان دما در پوست و نیز درنظرگرفتن جریان خون و عوامل موضعی خنک کننده هدایتی، همرفتی و تابشی می توان به صورت پارامتریک روند افزایش دمای بافت را به نحو چشمگیری کند کرد.