生物学和医学

抽象的

不同发育阶段乳房周围区域的热模式

阿克萨拉·玛克拉里亚和尼鲁·阿德拉卡

背景：生物热过程的数学建模被广泛用于增强对人体器官体温调节系统的定量理解。这种对各种人体器官热信息的定量了解可用于开发临床应用。过去，研究人员研究了存在球形肿瘤的半球形人类乳房的热分布。乳房和肿瘤的形状和大小也可能影响热分布，这可能对热成像产生严重影响。本文提出了二维稳态情况下椭圆形乳房外围区域的热扰动模型。建模研究将为生物医学科学家提供因乳房形状和大小而发生的热变化的重要见解，这可能会影响用于诊断和治疗女性乳房肿瘤的热成像方案的开发。方法：我们在正常和恶性组织的热模型中加入了血流、代谢活动和热导率等重要参数。已将受控代谢活动纳入正常组织。乳房的外围区域分为三个主要层，主要是表皮、真皮和真皮下组织。假设乳房的外表面暴露在环境中，热量通过传导、对流、辐射和蒸发损失。采用有限元方法来获得解决方案。结果：通过选择适当的模型参数，我们展示了乳房不同形状阶段的空间热变化，这些变化可以通过所提出的模型复制。结论：所提出的模型成功地用于研究不同尺寸和形状对椭圆形女性乳房外围区域的影响。与文献中报道的早期模型相比，所提出的模型在女性乳房的形状和尺寸方面更为真实。各个外围层交界处热曲线斜率的变化是由于该区域的非均匀性质造成的。