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时间:2020-04-30
《低温冷冻皮肤组织仿真实验结果分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、—4699-2014年1月中国医学物理学杂志Jan.,2014第31卷第1期ChineseJournalofMedicalPhVo1.31.NO.1低温冷冻皮肤组织仿真实验结果分析赵艳哲,孙杰,王克玉(1.山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室,山东济南250061;2.山东大学齐鲁医院,山东济南250012)摘要:目的:低温液氮冷冻是治疗色斑、疱疹、鸡眼、疣、血管瘤等各种皮肤疾病的有效手段,然而。液氮冷冻的临床应用大多凭经验进行,无法根据不同的病灶特点实现对冷冻区域、冷冻面积、冷冻时间、冷冻复温循环次数等的精确控制,为此,对液氮冷冻皮肤组织
2、进行仿真分析。方法:根据皮肤组织的解剖模型,建立皮肤组织分层的三维模型,采用Pennes生物传热方程,借助于Fluent有限元软件,模拟皮肤组织在液氮冷冻条件下的温度变化,对液氮冷冻皮肤组织的温度变化特性进行研究。结果:给出了稳态条件下的温度分布云图及温度分布曲线。由于有效冷冻温度为一40'C,稳态时.在水平方向有效冷冻半径约为0.75mm,竖直方向上有效冷冻半径为1.25mm;在记录一定时间内不同点不同时刻的温度时.对比了不同位置处温度的变化趋势,即在离冷源相同距离的情况下,由于表面皮肤与空气换热的影响.竖直方向的温度普遍低于水平方向的温度。结论:模拟了
3、皮肤组织在液氮冷冻条件下的温度变化情况,并找出最佳冷冻区域,对临床治疗和液氮冷冻装置的研发提供了理论依据。关键词:皮肤组织;传热模型;液氮冷冻;温度变化DOI编码:doi:10.3969~.issn.1005—202X.2014.01.023中图分类号:R616_3文献标识码:A文章编号:1005—202X(2014)01—4699—05AnalysisofLowTemperatureFreezingSkinTissueSimulationZHAOYan—zhe,SUNJie,WANGKe—yu(1.KeyLaboratoryofHighEficiency
4、andCleanMechanicalManufacture,MinistryofEducation,SchoolofMechanicalEngineering,ShandongUniversity,ShandongJinan250061,China;2.QiluHospitalofShandongUniversity,ShandongJinan250012,China)Abstract:Objective:Cryogenicliquidnitrogenrefrigeration(CLNR)isanefectivemeansofcuringskindisea
5、sessuchasmottling,herpes,com,wart,hemang"omaeta1.Atpresent,clinicalapplicationoftheCLNRmethodismostlyimplementedbasedonexperience,thisbringsgreatdificultiesforpreciselycontrollingthekeycuringelements,forinstance,frozenarea、frozentimeandfreezingthawingcycleseta1.Tosolvethisproblem,
6、simulatedanalysisonskintissueisproceeded.Methods:accordingtoanatomicalmodelofskintissue,3Dheattransfermodelofskintissueissetuptodescribeitsfreezingprocess.Pennesbioheatequationisadoptedinthemode1.Withthehelpoffluentsoftware,tempera~'evariationissimulatedundertheconditionoftheskint
7、issueinliquidnitrogenfreezing.Temperaturesvariationcharacteristicsarediscussed.Results:temperaturesdistributioncloudandcurveonthesteadyandtransientstatesisgiven.Accordingtotheeffectivetemperature,whichis一40~C,efectiveradiusoffrozeninthehorizontaldirectioniS0.75Inln,whileintheve~ic
8、aldirectionis1.25rnlT1.Thesedatar
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