Depois de construir o modelo de hipertermia de radiofrequência bipolar, prossiga para configurar o problema elétrico. Clique com o botão direito do mouse no nó de correntes elétricas. Para as condições de contorno elétrico na figura exibida, selecione terminal e aterramento como limites.
Para terminal, selecione manualmente a extremidade proximal da parte superior de uma das duas agulhas. A agulha identificada fornecerá a tensão de entrada. Em seguida, em terminal, selecione energia e especifique o valor apropriado.
Para este protocolo, selecione 0,5 watt para hipertermia leve, com base em experimentos ex vivo preliminares. Em seguida, selecione o aterramento e selecione manualmente a superfície proximal da segunda agulha, atuando como um eletrodo de retorno para o caminho da corrente elétrica de retorno. Aplique isolamento elétrico na superfície externa restante do modelo.
Para configurar o problema térmico, selecione a transferência de calor no nó de sólidos e especifique 33 graus Celsius como o valor inicial da temperatura. Para modelar o efeito do dissipador de calor devido ao fluxo sanguíneo, clique com o botão direito do mouse na transferência de calor em sólidos, adicione o domínio da fonte de calor e selecione a geometria onde os efeitos do dissipador de calor devem ser considerados, que são tumor e tecido normal. Selecione a fonte geral, seguida por definida pelo usuário, e digite a expressão para o dissipador de calor.
Para as condições de contorno térmico na figura exibida, clique com o botão direito do mouse em transferência de calor, adicione o fluxo de calor como uma condição de contorno e especifique as superfícies externas às quais o fluxo de calor é aplicado. Selecione o fluxo de calor convectivo como o tipo de fluxo. Para o coeficiente de transferência de calor, use H igual a 215 watts por metro quadrado por kelvin para modelar o mecanismo de troca de calor natural entre a pele e o ar.
Especifique a temperatura externa. Use T igual a 20 graus Celsius para modelar a temperatura ambiente no ambiente de laboratório. Para configurar o problema de dinâmica de fluidos, selecione o coeficiente do nó PDE e especifique a pressão como a variável dependente.
Nesta fase, a unidade Pascal é atribuída automaticamente. Especifique a unidade de condutância de fluido um por segundo como quantidade do termo de origem. Defina o nome para identificar a variável PI, ou pressão do fluido intersticial neste estudo.
Em seguida, clique com o botão direito do mouse no nó PDE do formulário de coeficiente e selecione o domínio do formulário de coeficiente. Especifique a entidade geométrica à qual a equação se refere como tumor. Repita as mesmas etapas e selecione o tecido restante como tecido normal, ao qual uma EDP diferente precisa ser aplicada.
Para o modelo tumoral, especifique os coeficientes exibidos em termos para obter a equação de conservação de massa. Para o modelo tumoral, negligencie a contribuição do sistema linfático. Defina todos os outros coeficientes iguais a zero.
Da mesma forma, para o modelo de tecido normal, especifique os coeficientes exibidos em termos para obter a equação de conservação de massa. Para o tecido normal, considere a contribuição do sistema linfático. Defina todos os outros coeficientes iguais a zero.
Em seguida, clique com o botão direito do mouse no formulário de coeficiente PDE e selecione os valores iniciais. Selecione o domínio geométrico como tumor e repita a mesma etapa para o modelo de tecido normal. Especifique PI zero para tumor e tecido normal, de acordo com os valores listados na tabela exibida.
Para as condições de contorno relacionadas ao estudo de dinâmica de fluidos mostrado na figura exibida, clique com o botão direito do mouse no formulário de coeficiente PDE e selecione Condições de contorno de Dirichlet. Selecione a superfície externa do domínio do tecido normal e atribua o valor inicial da pressão intersticial, indicado como PI zero, correspondente ao tecido normal. Por fim, para executar as simulações, selecione transiente de frequência no nó de estudo.
Especifique a unidade de tempo como segundos e defina a frequência como 500 kilohertz. Após 15 minutos do aquecimento simulado com 0,5 watt de potência aplicada, mais de 50% do volume tumoral atingiu um estado de hipertermia leve, com a temperatura na região do tumor mais próxima da agulha superior a 45 graus Celsius. Em comparação com as condições iniciais, a pressão do fluido intersticial diminuiu gradualmente de nove milímetros de mercúrio no centro do tumor para zero na borda.
A velocidade do fluido não excedeu 0,2 mícron por segundo em todo o domínio do tumor, incluindo a periferia. A pressão do fluido intersticial ao longo do tempo mudou de forma diferente em diferentes distâncias radiais da fonte de calor. A três milímetros das agulhas, a pressão do fluido respondeu ao rápido aumento da temperatura, mas finalmente não mostrou nenhuma mudança no final do aquecimento.
No entanto, a pressão na parte restante do tumor diminuiu continuamente.
