本文選題：光熱效應(yīng)　切入點(diǎn)：數(shù)值模擬　出處：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：激光在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是人類歷史上的重大進(jìn)步之一,它不僅僅開辟了對疾病和生命科學(xué)發(fā)生發(fā)展的新途徑,而且提供了臨床診治疾病的嶄新手段。在現(xiàn)代的研究中,激光已經(jīng)被普遍的應(yīng)用到內(nèi)科、外科、婦科、眼科、兒科、耳鼻喉科、皮膚科、口腔科、腫瘤科、針灸科、理療科等臨床各科,在生物醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)研究中占有非常重要的地位。激光輻照生物組織的眾多效應(yīng)中,光熱效應(yīng)是其中的一個重要因素,但是生物組織中光熱效應(yīng)的產(chǎn)生、傳輸和作用機(jī)理等還不是十分清楚,有待于進(jìn)一步的研究。在組織層面上,激光與生物組織的光熱效應(yīng)的研究是一個基礎(chǔ)性的研究,在細(xì)胞層面上,激光輻照生物細(xì)胞的研究對研究離子通道的各種功能具有重要的作用。在對離子通道的研究中,激光刺激會改變離子通道的活性,會通過改變細(xì)胞膜周圍離子的濃度等影響離子通道的開啟和關(guān)閉,也會通過改變細(xì)胞周圍的溫度來影響離子的運(yùn)輸?shù)�。研究激光對生物�?xì)胞的影響時,首先要研究激光輻照細(xì)胞時,其瞬態(tài)空間溫度場的分布情況；然后要建立描述離子分布的泊松-玻爾茲曼方程,通過方程對離子通道動力學(xué)進(jìn)行分析研究。本論文概述了激光在生物臨床醫(yī)學(xué)中的發(fā)展與應(yīng)用；簡單介紹了生物可興奮細(xì)胞膜上產(chǎn)生的動作點(diǎn)位和離子機(jī)制。概括介紹了光在生物組織中的傳輸模型,包括經(jīng)典Pennes方程,Weinbaum-Jiji模型和多孔體模型：介紹了光在生物組織的傳輸模型。本文運(yùn)用有限元軟件對激光輻照生物細(xì)胞進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并且與膜片鉗空電極實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,得到了激光輻照生物細(xì)胞時溫度場的時空分布情況,得到了980nm激光輻照生物細(xì)胞時,當(dāng)照射時間為0.5s時的溫升和溫度耗散曲線,并通過曲線擬合出其溫升和溫降方程,對熱源項(xiàng)的各個部分進(jìn)行模擬,得到其徑向函數(shù)對溫度變化的影響比軸向函數(shù)打。最后一部分,根據(jù)數(shù)值模擬的細(xì)胞空間溫度場的分布,結(jié)合恒溫下的描述離子動力學(xué)的泊松-玻爾茲曼方程,得到空間溫度場分布下的泊松-玻爾茲曼方程。
[Abstract]:Laser irradiation is one of the important advances in the history of biology , and it not only opens up a new way to develop disease and life science , but also provides a new means of clinical diagnosis and treatment of diseases .
Then a Poisson - Boltzmann equation describing ion distribution is established , and the ion channel dynamics is analyzed by the equation . The development and application of laser in biological clinical medicine are summarized .
In this paper , we introduce the transfer model of light in biological tissue , including the classical Pennes equation , the Wienbaum - Jiji model and the porous body model , and compare the temperature rise and temperature dissipation curve of the laser irradiated biological cells with the finite element software . The temperature rise and temperature dissipation curve of the laser irradiated biological cells are obtained .

【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q27;TN249

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 彭波;李翰林;盧本卓;;生物分子模擬中的靜電計(jì)算[J];計(jì)算物理;2015年02期

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本文編號：1730091