激光论文激光 生物组织 生物热传输方程 解析法 有限元方法 数值模拟

1、激光论文：激光照射下生物组织中温度分布的计算【中文摘要】激光的出现开辟了研究生命科学的新途径,并为临床诊治疾病提供了新手段。激光与生物组织的相互作用成为重要的基础问题,并促使了新的学科“组织光学”的诞生。激光在医学上的应用研究迅速发展,但是至今基础研究仍然落后于临床应用,特别是对辐射曝光剂量的选择,临床上有很大的盲目性和试探性,这使得激光治疗的安全性和有效性很难保证,因此对激光与生物组织相互作用的研究就显得十分重要。本文采用解析法和数值法,对激光照射下生物组织内部温度的分布情况进行了研究,并结合已有的实验结果进行对比验证,为激光应用的安全性和有效性提供理论依据。首先概述了光与生物组织的基本作用

2、机制及组织内部的光分布、热传输的基本理论,并总结了传热方程的求解条件:组织的光学参数、热学参数、血液灌注率以及边界条件和初始条件。其次通过数学物理方法,根据激光作用在有限生物组织内热传导的实际情况,在考虑空气对流边界条件下对生物传热方程进行求解,得出激光作用下生物组织内部一维瞬态温度时空分布的解析表达式;在不考虑空气对流热传导边界条件情况下,得到简化的生物热传导方程的解析表达式。再对生物传热方程进行数值求解,采用Matlab软件实现有限元方法求.【英文摘要】The lasers appear opened up a new way of life science research for cl

3、inical diagnosis and therapy, and provides a new means. The interaction between laser and tissue has become very important research topics. A new subject calledtissue opticshas thus been motivated. The laser techniques have been widely applied. However, the theory research, especially on how to set

4、the light irradiation exposal dose, has been far behind the clinic applications. In practice, the light irradiation exposal dose is set blind.【关键词】激光 生物组织 生物热传输方程 解析法 有限元方法 数值模拟【英文关键词】Laser Tissue Bio-heat transfer Analytic method Finite element method Numerical simulation【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139

5、938848【目录】激光照射下生物组织中温度分布的计算摘要2-4ABSTRACT4-5第1章 绪论8-151.1 激光与生物组织光热效应的研究现状及意义8-101.2 激光与生物组织的光热作用10-141.2.1 光热理论模型12-131.2.2 传热方程的求解13-141.3 本文研究内容和方法14-15第2章 生物组织中的光传输理论和生物组织传热理论15-252.1 生物组织中的光传输15-182.1.1 光的吸收15-162.1.2 光的散射16-182.2 激光在生物组织中产生的光分布和热源项182.3 生物组织传热理论18-232.3.1 热平衡19-202.3.2 热传递20-222.3.3 生物热传输方程22-232.3.4 边界条件和初始条件232.4 生物组织的热学性质23-25第3章 激光作用下生物组织内部温度分布的解析计算25-343.1 理论模型25-263.2 计算方法26-313.3 结果分析31-34第4章 激光作用下生物组织内部温度分布的数值计算34-434.1 Matlab 中有限元法的数值求解步骤34-364.2 数值模拟的模型36-374.3 数值模拟结果与分析37-434.3.1 Nd: YAG 激光照射大鼠皮肤模拟结果与分析37-404.3.2 Nd: YAG 激光照射肝脏组织模拟结果与分析40-43第5章