После построения модели биполярной радиочастотной гипертермии приступайте к настройке электрической проблемы. Щелкните правой кнопкой мыши по узлу электрических токов. Для электрических граничных условий на отображаемом рисунке выберите клемму и заземление в качестве границ.
Для терминала вручную выберите проксимальный конец верхней части одной из двух игл. Идентифицированная игла будет обеспечивать входное напряжение. Затем в разделе Клемма выберите питание и укажите соответствующее значение.
Для этого протокола выберите 0,5 Вт для легкой гипертермии, основываясь на предварительных экспериментах ex vivo. Затем выберите заземление и вручную выберите проксимальную поверхность второй иглы, выступающей в качестве обратного электрода для пути обратного электрического тока. Нанесите электрическую изоляцию на оставшуюся внешнюю поверхность модели.
Чтобы настроить термическую задачу, выберите узел Теплопередача в твердых телах и укажите 33 градуса Цельсия в качестве начального значения температуры. Чтобы смоделировать эффект поглотителя тепла из-за кровотока, щелкните правой кнопкой мыши на «Теплопередача в твердых телах», добавьте домен источника тепла и выберите геометрию, в которой следует учитывать эффекты поглотителя тепла, то есть опухоли и нормальные ткани. Выберите общий источник, а затем пользовательский и введите выражение для радиатора.
Для получения тепловых граничных условий на отображаемом рисунке щелкните правой кнопкой мыши по моменту теплопередачи, добавьте тепловой поток в качестве граничного условия и укажите внешние поверхности, к которым применяется тепловой поток. Выберите конвективный тепловой поток в качестве типа потока. Для расчета коэффициента теплопередачи используйте H равный 215 Вт на квадрат квадрата на кельвин для моделирования механизма естественного теплообмена между кожей и воздухом.
Укажите внешнюю температуру. Используйте T равным 20 градусам Цельсия для моделирования температуры окружающей среды в лабораторных условиях. Чтобы настроить задачу гидродинамики, выберите коэффициент из узла PDE и укажите давление в качестве зависимой переменной.
На этом этапе единица Паскаль назначается автоматически. Укажите единицу проводимости жидкости одну единицу в секунду в качестве величины исходного члена. Определите имя, чтобы определить переменную PI или давление внутритканевой жидкости в этом исследовании.
Затем щелкните правой кнопкой мыши по узлу формы коэффициента PDE и выберите домен формы коэффициента. Укажите геометрическую сущность, к которой уравнение относится как опухоль. Повторите те же шаги и выберите оставшуюся ткань как нормальную ткань, к которой необходимо применить другую ФДЭ.
Для модели опухоли задайте отображаемые коэффициенты в терминах для получения уравнения сохранения массы. Для модели опухоли пренебрегайте вкладом лимфатической системы. Все остальные коэффициенты установите равными нулю.
Аналогично, для модели нормальной ткани укажите отображаемые коэффициенты в терминах, чтобы получить уравнение сохранения массы. Для нормальной ткани учитывайте вклад лимфатической системы. Все остальные коэффициенты установите равными нулю.
Затем щелкните правой кнопкой мыши по коэффициенту формы PDE и выберите начальные значения. Выберите геометрическую область в качестве опухоли и повторите тот же шаг для модели нормальной ткани. Укажите ноль PI для опухоли и нормальной ткани, в соответствии со значениями, указанными в отображаемой таблице.
Для граничных условий, относящихся к гидродинамическому исследованию, показанному на показанном рисунке, щелкните правой кнопкой мыши по коэффициенту PDE и выберите граничные условия Дирихле. Выберите внешнюю поверхность домена нормальной ткани и присвойте начальное значение интерстициального давления, обозначенное как ноль PI, соответствующее нормальной ткани. Наконец, чтобы запустить моделирование, выберите частотный переходный процесс в узле исследования.
Укажите единицы измерения времени в секундах и установите частоту 500 килогерц. После 15 минут моделирования нагрева с приложенной мощностью 0,5 Вт более 50% объема опухоли достигло состояния легкой гипертермии, при этом температура в области опухоли, ближайшей к игле, превысила 45 градусов Цельсия. По сравнению с исходными условиями давление интерстициальной жидкости постепенно снижалось с девяти миллиметров ртутного столба в центре опухоли до нуля на краю.
Скорость жидкости не превышала 0,2 мкм в секунду во всем опухолевом домене, включая периферию. Давление внутритканевой жидкости с течением времени изменялось по-разному на разных радиальных расстояниях от источника тепла. В пределах трех миллиметров от игл давление жидкости реагировало на быстрое повышение температуры, но в конце нагрева не показывало никаких изменений.
Однако давление в оставшейся части опухоли непрерывно снижалось.
