OTIMIZAÇÃO DE TERMOS FONTES EM MODELOS DE BIOTRANSFERÊNCIA DE CALOR EM CIRURGIAS OFTALMOLÓGICAS A LASER
DOI:
https://doi.org/10.1590/S2179-84512013005000005Resumo
As cirurgias oftalmológicas a laser são procedimentos que precisam ser conduzidos com elevada precisão. Nestas cirurgias o laser atua como uma fonte de calor, aquecendo e lesionando o tecido. Este processo de biotransferência de calor é um fenômeno importante, posto que o aquecimento indesejado de regiões adjacentes ao tecido operado pode danificar tecidos saudáveis. O presente trabalho objetiva otimizar a irradiância do laser a fim de permitir a execução da cirurgia de termoceratoplastia, minimizando os danos colaterais. O modelo físico-matemático da transferência de calor em tecidos é baseado na equação de Pennes. A solução numérica é obtida pelo método de volumes finitos. A lesão térmica do tecido é quantificada por uma função dano. O feixe do laser estudado é do tipo Gaussiano e sua atenuação obedece a Lei de Beer-Lambert. Três intervalos de tempo distintos de aplicação do laser são avaliados, considerando uma fonte de calor constante. Os métodos de Evolução Diferenciada e de Enxame de Partículas são utilizados na otmização do laser. O desempenho de cada método é analisado para diferentes perfis de aceitabilidade de dano térmico.Referências
K. J. Chua, J. C. Ho, S. K. Chou e M. R. Islam, On the study of the temperature distribution within a human eye subjected to a laser source. International communications in heat and mass transfer, Singaura, v. 32, n. 8, p. 1057-1065, Abril de 2005
M. J. Colaço, H. R. B.Orlande, N. C.Roberty e C. J. Alves, On the use of MFS in linear inverse diffusion problems. In: CONGRESS OF THERMAL SCIENCES AND ENGINEERING – ENCIT, Curitiba, Brazil, 2006, p. 14-21.
F. C. Henriques e A. R. Moritz, The conduction of heat to and through skin and the temperaures attained therein. A theoreticle and an experimental investigation. American Journal of Pathology, 1946, p. 53-549.
J. Keennedy e R. Eberhart, Particle Swarm Optimization. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NEURAL NETWORKS - IEEE, Perth, Australia, 1995, p. 1942-1948.
J. M. Lyra, Utilização de radiofreqüência para o tratamento do ceracotone. 2006. Dissertação (Doutorado em Oftalmologia) - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006.
M. A. Mainster, Ophthalmic applications of infrared lasers - thermal considerations. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 1979, p. 414-420.
C. R. Maliska, Transferência de calor e mecânica dos fluídos computacional, LTC- Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A, Rio de Janeiro, RJ, 1995.
Ooi, E. H., Ang, W. e Ng, E. A boundary element model of the human eye undergoing laser thermokeratoplasty. Computers in Biology and Medicine, 2008, p. 727-737.
H. H. Pennes, Analysis of tissue and arterial blood temperatures in the resting human forearm. Journal of Applied Physiology, 1948, p. 93-122.
A. J. Welch, The Thermal Response of Laser Irradiated Tissue. Journal of Quantum Electronics, 1984, p. 1471 – 1481.
Downloads
Arquivos adicionais
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Direitos Autorais
Autores de artigos publicados no periódico Trends in Computational and Applied Mathematics mantêm os direitos autorais de seus trabalhos. O periódico utiliza a Atribuição Creative Commons (CC-BY) nos artigos publicados. Os autores concedem ao periódico o direito de primeira publicação.
Propriedade Intelectual e Termos de uso
O conteúdo dos artigos é de responsabilidade exclusiva dos autores. O periódico utiliza a Atribuição Creative Commons (CC-BY) nos artigos publicados. Esta licença permite que os artigos publicados sejam reutilizados sem permissão para qualquer finalidade, desde que o trabalho original seja corretamente citado.
O periódico encoraja os Autores a autoarquivar seus manuscritos aceitos, publicando-os em blogs pessoais, repositórios institucionais e mídias sociais acadêmicas, bem como postando-os em suas mídias sociais pessoais, desde que seja incluída a citação completa à versão do website da revista.
