Макаров Сергей Юрьевич

С. 87-109

С. 350–364

В статье описывается принцип, который может стать некоторой регулярной основой для неинвазивных методов измерения параметров стационарного теплообмена в живых тканях. При этом исключается влияние неизвестных параметров, таких, как биологические источники тепла и температура крови. Приводится теоретический анализ и примеры реализации изложенного принципа. Технически доказана возможность использования описанного принципа для нахождения параметров теплопроводности и перфузии крови в кожном эпителии человека. Кроме того, показана возможность неинвазивного определения других параметров биоткани, влияющих на стационарный теплообмен.

Представлена адаптивная математическая модель живой ткани для тепловых расчетов, учитывающая перфузию крови, теплообмен с внешней средой и специфические для живых тканей внутренние источники тепла, которые рассчитываются из граничных условий стационарного состояния. Также показана процедура дискретизация модели и приведены результаты численного моделирования на примере одно- и двухслойной биоткани. Для валидации дискретной модели найдено соответствующее аналитическое решение для частного случая. Показано, что известная модель Пеннеса является частным случаем представленной модели. Также обсуждаются возможные области применения модели.