بررسی تغییرات دمایی ناشی از تابش پرتو لیزر در بافت های مختلف با استفاده از مدلسازی با نرم افزار کامسول

مقدمه: بررسی تغییرات دمایی و توزیع حرارتی در برهمکنش لیزرهای مختلف با مواد متفاوت همیشه مورد توجه محققین بوده است. در این مطالعه، با استفاده از نرم افزار کامسول، توزیع حرارتی و تغییر دمای بافت های پوست، چربی و بافت عضلانی در برهمکنش با طول موج های متفاوت لیزر در تکنیک لیزر درمانی برای ترمیم آسیب های اسکلتی عضلانی ، تخمین زده شد. مواد و روش ها: یک مدل سه بعدی اولیه از هندسه و ابعاد و ضخامت مواد در لایه های مجزا در فضای شبیه سازی نرم افزار، تعریف شد و سپس پارامترهای اپتیکی و حرارتی برای هر بافت در طول موج های مختلف مشخص شد. در ادامه فرآیند مدلسازی، از فیزیک انتقال حرارت در بافت بیولوژیک برای بررسی توزیع حرارتی استفاده شد. همچنین، انرژی تابیده شده به وسیله پرتو لیزر در طول موج مختلف، به عنوان منبع حرارتی تابشی در نظر گرفته شد.یافته ها: نتایج محاسبات به وسیله نرم افزار نشان داد که طول موج های متفاوت از لیزر می تواند دمای پوست را تا 38.8 درجه سانتیگراد تغییر دهد. اما در بافت های عمقی تر مانند بافت عضلانی تغییرات دمایی محسوس مشاهده نشد.نتیجه گیری: در روش های درمانی با استفاده از لیزر به منظور ترمیم بافت، تغیرات دمایی و حرارتی هیچ گونه اثری ندارند و فرآیند ترمیم در اثر پدیده های فوتوشیمیایی رخ می دهد که در این مطالعه در فضای شبیه سازی نشان داده شد که تغییرات دمایی چشمگیری در بافت ها رخ نمی دهد.

investigating temperature changes of laser irradiation in various tissues using modeling with comsol software

background: investigating temperature changes and thermal distribution in the interaction of different lasers with various materials has always interested researchers. this study estimated thermal distribution and temperature change of skin, fat, and muscle tissue in interaction with different wavelengths of laser in laser therapy technique for repairing musculoskeletal injuries using comsol multi-physics software.methods: a three-dimensional cube with separate layers and various thicknesses was determined, and then the optical and thermal parameters were determined for materials in different wavelengths. bio-heat transfer physics in biological tissue was utilized to investigate thermal distribution. in addition, the energy radiated by the laser beam at different wavelengths was considered as a radiant heat source.results: the results of the calculations by the software showed that different wavelengths of the laser could change the skin temperature up to 38.8 degrees celsius. however, no noticeable temperature changes were observed in deeper tissues such as muscle tissue.conclusion: in laser therapy methods for tissue repairing, photochemical phenomena are important, not thermal processes. in the present study, it was proven that temperature changes in tissues are not significant.