بررسي تأثير نانو ذرات و شدت ليزر در درمان سرطان و تغييرات دمايي بافت پس از تابش

The effect of nano particles and laser intensity on cancer therapy and Tissue temperature variations after irradiation

هايپرترمي با ليزر يكي از اميدبخش­ترين شيوه ­هاي غيرتهاجمي درمان سرطان است. افزودن نانوميله­ هاي طلا به بافت باعث بهبود قابل توجه در فرآيند درمان مي­شود. كنترل دما به­ منظور افزايش دما و حفظ بافت سالم در­طي فرآيند درمان الزمي است. در اين مقاله فرآيند درمان سرطان پوست با ليزر و نانوميله­ هاي طلا شبيه­ سازي و مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين در اين مقاله براي اولين­ بار توزيع دما در بافت پس­از توقف تابش ليزر مورد بررسي قرار گرفته است. نظريه و روش: تومور و دامنۀ فيزيكي به­صورت استوانه­ هايي به­ترتيب با شعاع و ارتفاع (5 ،10) و (10 ،20) ميلي­ متر درنظر گرفته شده و نانوميله­ هاي طلا با غلظت 0/001 درصد و به­ طور يكنواخت در ناحيۀ تومور توزيع شده است، سپس ناحيۀ تومور تحت تابش ليزر با شدت W/cm2 1 قرار گرفته است. شبيه­ سازي­ ها براساس حل همزمان معادلۀ بيوگرمايي، معادلۀ آرنيوس و با درنظر­گرفتن جذب نور ليزر در تومور، نانوميله­ هاي طلا و بافت بيمار و با به­ كاربردن مدل كريبيج-ولمر و با روش المان محدود FEM انجام شده است. در شبيه­ سازي­ ها تأثير پراكندگي نور ليزر، گرماي متابوليك، رسانش بافت و تومور و نيز نرخ پرفيوژن خون در­نظر­گرفته شده است. يافته­ ها: نتايج تحقيقات نشان مي­دهد كه بيشترين مقدار افزايش دما در سطح و در مركز تومور وجود دارد و دما در اين ناحيه تا 98 درجۀ سانتي­گراد افزايش مي­ يابد و با دور­شدن از اين نقطه در راستاي شعاعي و راستاي محور z ميزان افزايش دما كاهش مي­ يابد. همچنين نقطۀ مركزي داراي بيشترين شيب افزايش كسر تخريب مي­ باشد و اين شيب همانند دما با دور شدن از نقطۀ فوق كاهش مي­ يابد. نتايج بررسي تأثير شدت و زمان تابش ليزر نشان داد كه اين دو كميت تأثير زيادي در فرآيند درمان دارند به­ طوري­كه انتخاب نادرست آن­ها مي­ تواند منجر­به عدم تخريب كامل تومور شود. همچنين نتايج نشان داد كه مقدار دما پس­از توقف تابش ليزر كاهش پيدا مي­كند و دماي تمام نقاط بافت و تومور پس­از 80 ثانيه از توقف تابش به كمتر از 44 درجۀ سانتي­گراد مي­ رسد كه دمايي ايمن براي بافت مي­ باشد.

This article has no abstract.