Otimização de termos fontes em modelos de biotransferência de calor em cirurgias oftalmológicas a laser
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 po ruma 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 otimização do laser. O desempenho de cada método é analisado para diferentes perfis de aceitabilidade de dano térmico.
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Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional
2013
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oai:scielo:S2179-845120130002000022013-11-12Otimização de termos fontes em modelos de biotransferência de calor em cirurgias oftalmológicas a laserSouza,C.F.L. deSouza,M.V.C. deColaço,M.J.Caldeira,A.B.Scofano Neto,F. otimização 1 métodos heurísticos 2 equação de Pennes 3 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 po ruma 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 otimização do laser. O desempenho de cada método é analisado para diferentes perfis de aceitabilidade de dano térmico.info:eu-repo/semantics/openAccessSociedade Brasileira de Matemática Aplicada e ComputacionalTEMA (São Carlos) v.14 n.2 20132013-08-01info:eu-repo/semantics/articletext/htmlhttp://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2179-84512013000200002pt10.1590/S2179-84512013005000005 |
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