皮膚低溫外科手術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵問題是對體表受冷刀作用后組織溫度場的準(zhǔn)確預(yù)測和調(diào)控,而生物組織內(nèi)真實(shí)血管的空間分布會對這一相變傳熱過程產(chǎn)生重要的影響.本文將常溫情況下建立的Weinbaum-Jiii生物傳熱方程拓展應(yīng)用于該問題的分析,由此考察血管空間分布結(jié)構(gòu)對皮膚相變傳熱過程的影響,以一維問題為例,采用變時(shí)間步長的數(shù)值計(jì)算方法得到了體表受冷刀作用下的組織凍結(jié)溫度變化情況.作為對比,本文還求解了經(jīng)典Pennes生物傳熱方程及普通導(dǎo)熱方程的相應(yīng)相變傳熱問題.三類方程的比較表明在相同冷凍和物性條件下,血管空間分布效應(yīng)會對一定部位的組織瞬態(tài)溫度響應(yīng)產(chǎn)生很大影響,這提示了在低溫外科手術(shù)中預(yù)示相變過程時(shí)考慮血管傳熱機(jī)制的重要性.文中還考察了相變溫度和大血管入口速度對溫度預(yù)示的影響情況.就作者所知,本文是考慮血管分布效應(yīng)后對皮膚低溫相變傳熱進(jìn)行分析的首次嘗試.
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