تخمین توان منبع گرمایی مورد نیاز جهت گرما درمانی تومور سینه با استفاده از روش معکوس

تعیین دقیق توزیع دما در گرما افزایی (هایپرترمیا) بعنوان فاکتور اساسی در بکارگیری این روش بعنوان درمان ترکیبی تومورهای سرطانی است. در این مقاله هدف تخمین توان بهینه منبع گرمایی به منظور  از بین بردن سلول های سرطانی با توجه به توزیع دما در بافت سرطانی است. برای این منظور از روش معکوس برای تخمین توان منبع گرمایی استفاده شده است. بافت سینه به صورت یک نیمکره در نظر گرفته و در حالت سه لایه (چربی، غدد و عضله) مسئله حل شده است.  انتقال گرما در بافت نرم با استفاده از معادله پنس که بر اساس رسانش گرمایی فوریه ای می باشد توصیف شده است. برای حل معادلات حاکم بعد از بی بعد سازی ، از روش تفاضل محدود و روش مختصات عمومی استفاده شده و  معادلات از صفحه فیزیکی به صفحه محاسباتی که دارای شبکه هموار است انتقال داده شده اند. برای حل معادلات معکوس ، روش گرادیان مزدوج با مسئله الحاقی که یکی از قوی ترین روش های حل مسائل معکوس است به کارگرفته شده است.

Heat Source power Estimation for Therapeutic Hyperthermia Treatment of Breast Tumor Using Inverse Method

In this research, the microstructure and mechanical properties of AISI310 austenitic stainless steel/API5LX60 low alloy steel dissimilar joints welded in three different heat inputs, were studied. Gas tungsten arc welding (GTAW) Process and ER2209 filler metal was used for preparing the joints. After welding, the microstructure of different regions of each joint, including base metal, weld metal, heat affected zone (HAZ) and the interface were investigated using optical microscope. Studying fracture surface of the weldments prepared in different heat inputs was performed using scanning electron microscope (SEM). Mechanical properties of the joints were evaluated using impact and microhardness tests. Microstructural studies showed that using ER2209 filler metal has led to a ferriticaustenitic microstructure at the weld metal. It was found by increasing the heat input, no significant microstructural change occured at the heat affected zone of AISI310 steel, but the change in microstructure at the heat affected zone of API5LX60 steel was clearly visible. The results of impact tests showed a considerable increase in fracture energy of the weld metal by increasing the heat input. In addition increase in the heat input, has not a noticeable effect on the weld metal hardness, and change in hardness of the weld metal due to increasing the heat input was quite low and negligible.